使用 C++ 的更好方法 命名参数习惯用法？

Question

我一直在为 Windows 开发一个 GUI 库（作为个人业余项目，不希望有用）。 对于我的主窗口类，我设置了选项类的层次结构（使用 命名参数习惯用法），因为某些选项是共享的，而其他选项则特定于特定类型的窗口（如对话框）。

命名参数习惯用法的工作方式是，参数类的函数必须返回它们所调用的对象。 问题在于，在层次结构中，每个类都必须是不同的类 - 标准窗口的 createWindowOpts 类、createDialogOpts 类用于对话框等。 我已经通过制作所有选项类模板来解决这个问题。 这是一个例子：

template <class T>
class _sharedWindowOpts: public detail::_baseCreateWindowOpts {
    public: ///////////////////////////////////////////////////////////////
    // No required parameters in this case.
    _sharedWindowOpts() { };

    typedef T optType;

    // Commonly used options
    optType& at(int x, int y) { mX=x; mY=y; return static_cast<optType&>(*this); }; // Where to put the upper-left corner of the window; if not specified, the system sets it to a default position
    optType& at(int x, int y, int width, int height) { mX=x; mY=y; mWidth=width; mHeight=height; return static_cast<optType&>(*this); }; // Sets the position and size of the window in a single call
    optType& background(HBRUSH b) { mBackground=b; return static_cast<optType&>(*this); }; // Sets the default background to this brush
    optType& background(INT_PTR b) { mBackground=HBRUSH(b+1); return static_cast<optType&>(*this); }; // Sets the default background to one of the COLOR_* colors; defaults to COLOR_WINDOW
    optType& cursor(HCURSOR c) { mCursor=c; return static_cast<optType&>(*this); }; // Sets the default mouse cursor for this window; defaults to the standard arrow
    optType& hidden() { mStyle&=~WS_VISIBLE; return static_cast<optType&>(*this); }; // Windows are visible by default
    optType& icon(HICON iconLarge, HICON iconSmall=0) { mIcon=iconLarge; mSmallIcon=iconSmall; return static_cast<optType&>(*this); }; // Specifies the icon, and optionally a small icon
    // ...Many others removed...
};

template <class T>
class _createWindowOpts: public _sharedWindowOpts<T> {
    public: ///////////////////////////////////////////////////////////////
    _createWindowOpts() { };

    // These can't be used with child windows, or aren't needed
    optType& menu(HMENU m) { mMenuOrId=m; return static_cast<optType&>(*this); }; // Gives the window a menu
    optType& owner(HWND hwnd) { mParentOrOwner=hwnd; return static_cast<optType&>(*this); }; // Sets the optional parent/owner
};

class createWindowOpts: public _createWindowOpts<createWindowOpts> {
    public: ///////////////////////////////////////////////////////////////
    createWindowOpts() { };
};

它可以工作，但正如您所看到的，它需要大量的额外工作：每个函数的返回类型的类型转换、额外的模板类等等。

我的问题是，在这种情况下是否有一种更简单的方法来实现命名参数惯用语，不需要所有额外的东西？

Answer 1

我知道我迟到了一年而且还缺一美元，但无论如何我都会提出我的解决方案。

//////// Base.. 

template<typename DerivedBuilder, typename Options>
class Builder
{
protected:
    Builder() {}
    DerivedBuilder& me() { return *static_cast<DerivedBuilder*>(this); }

    Options options;
};


//////////////////////////       A       //////////////////////////


class Options_A
{
public:
    Options_A() : a(7) {}
    int a;
};

class Builder_A;

class A 
{
public:
    virtual ~A() {}
    virtual void print() { cout << "Class A, a:" << a << endl; }

protected:
    friend class Builder_A;
    A(const Options_A& options) : a(options.a) {}
    int a;
};



template<typename DerivedBuilder, typename Options = Options_A>
class BuilderT_A : public Builder<DerivedBuilder, Options>
{
public:
    using Builder<DerivedBuilder, Options>::options;
    using Builder<DerivedBuilder, Options>::me;
    DerivedBuilder& a(int p) { options.a = p; return me(); }
};


class Builder_A : public BuilderT_A<Builder_A>
{
public:
    shared_ptr<A> create()
    {
        shared_ptr<A> obj(new A(options));
        return obj;
    }
};

//////////////////////////      B       //////////////////////////



class Options_B : public Options_A
{
public:
    Options_B() : b(8) {}
    int b;
};

class Builder_B;

class B : public A 
{
public:
    virtual ~B() {}
    virtual void print() { cout << "Class B, a:" << a << ", b:" << b << endl; }

protected:
    friend class Builder_B;
    B(const Options_B& options) : A(options), b(options.b) {}
    int b;
};


template<typename DerivedBuilder, typename Options = Options_B>
class BuilderT_B : public BuilderT_A<DerivedBuilder, Options>
{
public:
    using Builder<DerivedBuilder, Options>::options;
    using Builder<DerivedBuilder, Options>::me;
    DerivedBuilder& b(int p) { options.b = p; return me(); }
};


class Builder_B : public BuilderT_B<Builder_B>
{
public:
    shared_ptr<B> create()
    {
        shared_ptr<B> obj(new B(options));
        return obj;
    }
};



//////////////////////////       C       //////////////////////////



class Options_C : public Options_B
{
public:
    Options_C() : c(9) {}
    int c;
};

class Builder_C;

class C : public B 
{
public:
    virtual ~C() {}
    virtual void print() { cout << "Class C, a:" << a << ", b:" << b << ", c:" << c << endl; }

protected:
    friend class Builder_C;
    C(const Options_C& options) : B(options), c(options.c) {}
    int c;
};


template<typename DerivedBuilder, typename Options = Options_C>
class BuilderT_C : public BuilderT_B<DerivedBuilder, Options_C>
{
public:
    using Builder<DerivedBuilder, Options>::options;
    using Builder<DerivedBuilder, Options>::me;
    DerivedBuilder& c(int p) { options.c = p; return *static_cast<DerivedBuilder*>(this); }
};


class Builder_C : public BuilderT_C<Builder_C>
{
public:
    shared_ptr<C> create()
    {
        shared_ptr<C> obj(new C(options));
        return obj;
    }
};





///////////////////////////////////////////////////////////////////////////


int main()
{
    shared_ptr<A> a = Builder_A().a(55).a(1).create();
    a->print();

    shared_ptr<B> b = Builder_B().b(99).b(2).a(88).b(4).a(2).b(3).create();
    b->print();

    shared_ptr<C> c = Builder_C().a(99).b(98).c(97).a(96).c(6).b(5).a(4).create();
    c->print();

    return 0;
}

/* Output:

Class A, a:1
Class B, a:2, b:3
Class C, a:4, b:5, c:6

*/

C 派生自 B，B 派生自 A。我重复了参数以表明它们可以按所需的任何顺序排列。

Answer 2

模板很热门。

但 POP（普通多态性）并没有消亡。

为什么不返回一个指向子类的（智能）指针？

Answer 3

我不知道我是否喜欢这个答案，但这里有使用模板参数推导的可能性。 注意我身上没有编译器，明天我会仔细检查它，除非其他人想尝试一下。

class sharedWindowOpts
{
public:

  sharedWindowOpts() {};

  // Commonly used options
  template <class optType>
  static optType& at(int x, int y, optType& opts) { opts.mX=x; opts.mY=y; return opts; };

  template <class optType>
  static optType& background(HBRUSH b, optType& opts) { opts.mBackground=b; return opts; };

  // etc...
}

class createWindowOpts : public sharedWindowOpts
{
public:
  createWindowOpts() : sharedwindowOpts() {};

  // These can't be used with child windows, or aren't needed
  template <class optType>
  static optType& menu(HMENU m, optType& opts) { opts.mMenuOrId=m; return opts; };

  template <class optType>
  static optType& owner(HWND hwnd, optType& opts) { opts.mParentOrOwner=hwnd; return opts; };
 }

然后您将像这样调用 CreateWindow：

CreateWindow( createWindowOpts::owner(hwnd,
              createWindowOpts::at(0, 100,     // can use createWindowOpts because it doesn't hide sharedWindowsOpts::at
              createWindowOpts::menu(hmenu, createWindowOpts() ) ) ) );

当然，令人讨厌的事情是必须使用静态方法调用语法和所有额外的括号。 如果将静态成员函数替换为非成员函数，则可以消除这种情况。 不过，它确实避免了类型转换和额外的模板类。

就我个人而言，我宁愿在库中使用与您的方法一样的奇怪代码，而不是像我的方法一样在库中使用任何地方。

Answer 4

您可以通过继承的相反顺序来链接方法调用吗？

因此，在您的示例中，您会执行类似

Window window = CreateWindow("foo").menu(hmenu).owner(hwnd).at(0,0).background(hbr); 的操作

我意识到它不是 100% 透明，但看起来更容易并且几乎正确。

Answer 5

怎么样...？

template <class T>
class _sharedWindowOpts: public detail::_baseCreateWindowOpts {

protected: // (protected so the inheriting classes may also use it)

    T & me() { return static_cast<T&>(*this); }               // !

public:
    // No required parameters in this case.
    _sharedWindowOpts() { };

    typedef T optType;

    // Commonly used options
    optType& at(int x, int y) { mX=x; mY=y; return me(); };   // !
    // ...
};

Answer 6

也许不是您想听到的，但我认为在库代码中存在大量丑陋的类型转换和模板参数是可以的，这些代码（或多或少）对客户端隐藏只要它很安全并且让客户的生活变得更加轻松。 库代码的美妙之处不在于代码本身，而在于它使客户端能够编写的代码。 以STL为例。

我还开发了一个小型 GUI 库作为个人项目，与您的愿望基本相同，其中一些代码变得非常丑陋，但最终它允许我编写漂亮的客户端代码（至少在我的（可能是变态的）眼睛）这才是重要的恕我直言。