基于策略的模板设计：如何访问类的某些策略？

Question

我有一个类使用多个模板化策略。在以下示例中，它称为 Dish。我将许多这些 Dish 存储在 vector 中（使用指向简单基类的指针），但随后我想提取并使用它们。但我不知道它们的具体类型。

这是代码；它有点长，但非常简单：

#include <iostream>
#include <vector>

struct DishBase {
  int id;
  DishBase(int i) : id(i) {}
};

std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const DishBase& d) {
  out << d.id;
  return out;
}

// Policy-based class:
template<class Appetizer, class Main, class Dessert>
class Dish : public DishBase {
  Appetizer appetizer_;
  Main main_;
  Dessert dessert_;
public:
  Dish(int id) : DishBase(id) {}
  const Appetizer& get_appetizer() { return appetizer_; }
  const Main& get_main() { return main_; }
  const Dessert& get_dessert() { return dessert_; }
};

struct Storage {
  typedef DishBase* value_type;
  typedef std::vector<value_type> Container;
  typedef Container::const_iterator const_iterator;
  Container container;
  Storage() {
    container.push_back(new Dish<int,double,float>(0));
    container.push_back(new Dish<double,int,double>(1));
    container.push_back(new Dish<int,int,int>(2));
  }
  ~Storage() {
    // delete objects
  }
  const_iterator begin() { return container.begin(); }
  const_iterator end() { return container.end(); }  
};

int main() {
  Storage s;
  for(Storage::const_iterator it = s.begin(); it != s.end(); ++it){
    std::cout << **it << std::endl;
    std::cout << "Dessert: " << *it->get_dessert() << std::endl; // ??
  }
  return 0;
}

棘手的部分就在这里，在 main() 函数中：

    std::cout << "Dessert: " << *it->get_dessert() << std::endl; // ??

我如何访问甜点？我什至不知道甜点类型（它是模板化的），更不用说我从存储中获取的对象的完整类型了。

这只是一个玩具示例，但我认为我的代码可以简化为这样。我只想传递这些 Dish 类，代码的不同部分将访问它的不同部分（在示例中：它的开胃菜、主菜或甜点）。

Answer 1

在我看来，你所拥有的并不完全是基于策略的设计……如果是的话，你的班级应该实际实施（即扩展）这些策略。

现在，回到你的问题/例子。在您的容器中，您存储一个“DishBase*”。正确的？从那时起，您将丢失有关集合中对象的实际类型的所有编译时信息。所以，恐怕你尝试做的事情被证明是不可能的。

您可以做的是使用实际的基于策略的设计，例如。

template<class Appetizer, class Main, class Dessert>
class Dish : public DishBase, Appetizer, Main, Dessert {
}

然后，您可以简单地使用dynamic_cast在运行时检查您是否可以将对象转换为任何具体的开胃菜/甜点/主菜。

但从您的描述中，我得到的印象是您实际上需要抽象基类（即抽象基类可能是对您有意义的设计，而不是策略）。

Answer 2

您将需要有适当的成员函数来进行查询（在本例中是具体 Dessert 类型的重载）。这些政策应该揭示一种发现方式。这是一个简短的例子：

#include <iostream>
using namespace std;

struct TA { virtual string foo() { return "TA::foo\n"; } };
struct DTA  : TA { virtual string foo() { return "DTA::foo\n"; } };

template <class T>
struct C {
    T t;
};

template <class T>
ostream& operator <<(ostream& o, C<T> c) {
    o << c.t.foo();
    return o;
}

int main(int argc, char* argv[]) 
{
    C<DTA> c;
    cout << c;
}

Answer 3

我的理解是基于策略的模板类对容器不太友好。对于这类事情，我只是选择普通的多态性。不过我对解决方案很感兴趣。

编辑：我在 Alexandrescu 的《Modern C++ Desing》书中找不到任何 stl 容器的用法，这也许不是巧合。

EDIT2：有关多态性和通用性之间摩擦的更多详细信息可以在这里找到 http://www.artima .com/cppsource/type_erasure.html。您的容器也许可以由 boost::any 对象组成？