在 C++ 中输入 map

Question

我将从引出实际问题的背景开始。

我正在尝试构建一个类，其每个实例都将管理数据如何绑定到对象中。 该类最好包含方法：

class DataManager {
  Object CreateObject();
  void DestoryObject();

  template<typename DataType>
  DataType* AddDataToObject(Object o)

  template<typename DataType>
  DataType* GetDataForObject(Object o)

  template<typename DataType>
  void RemoveDataFromObject(Object o)
};

上面代码中的 Object 此时只是一些标识符 - int ，不包含任何数据或方法（这不应更改）。上面使用的 DataType 基本上可以是任何类，但一般情况是这只是一个没有方法的结构体。可用作 DataType 的完整列表在编译时已知，但不应进行编码，因为它经常更改。

我试图实现的两个目标是： - 可维护性/速度 - 用户应该能够添加新的数据类型结构而无需修改此代码 - 速度 - 应该尽可能快:)

现在我迄今为止最好的想法是创建一个容器类：

class ContainerBase;

template<typename DataType>
class DataTypeContainer : ContainerBase;

那么数据结构将类似于：

map< DataTypeType, map< Object, ContainerBase* > >

那么如何才能实现这一目标？ boost::mpl::map 有帮助吗？如何？

从本质上讲，这应该是可以做到的，因为所有数据类型在编译时都是已知的。

Answer 1

class DataManager {
    struct internal_base { virtual ~internal_base() {} };
    template<typename T> struct internal_data : public internal_base {
        T t;
    };
    boost::unordered_map<Object, boost::unordered_map<std::string, boost::unique_ptr<internal_base>>> data;
public:
    Object CreateObject() { return Object(); }
    void DestroyObject(Object o) { data.erase(o); }

    template<typename DataType> DataType* AddDataToObject(Object o, std::string name) {
        internal_data<T>* ptr = new internal_data<T>();
        data[o][name] = ptr;
        return &ptr->t;
    }

    template<typename DataType> DataType* GetDataForObject(Object o, std::string name) {
        internal_base* ptr = data[o][name].get();
        if (internal_data<DataType>* dptr = dynamic_cast<internal_data<DataType>*>(ptr)) {
            return &dptr->t;
        else
            return 0;
    }

    void RemoveDataFromObject(Object o, std::string name) {
        data[o][name] = 0;
    }
};

这段代码做了一些假设——比如对象类型的默认构造，并且它是可散列的。但修改起来应该不会太困难。如果您只需要与特定对象关联的每种类型的一个数据成员，那么获得定义的行为将变得更加棘手，因为您不能依赖 RTTI 为每种可能的数据类型返回唯一的名称。

Answer 2

如果您想要从类型到值的 map 的等效项，并且它可以是全局的，则可以使用 static 成员：

template <typename T>
struct DataManager {
  static std::map<void*, Object> this_type_map;
};

加上 DataManager的适当定义。 ::this_type_map 用于 T 的各种值（但这些定义不需要位于同一源文件中）。之后，您可以使用 (void*)(new int) 创建类型映射对象，使用 delete (int*)(m) 释放它们，然后查找该对象对于使用 DataManager::this_type_map[m] 的实例 m 和类型 T。当然，您可能希望将它们包装在函数或对象中。请注意，您可以使用与 Object 不同的类型作为 map 中的值类型，包括（使用模板专业化）为类型中的每个键类型使用不同的值类型地图。

Answer 3

我认为您需要 std::tuple c++11 或使用 boost::tuple for c++ 03

template<typename T>
struct Entry{
  T t;
};

int main(int argc, char **argv) {
  std::tuple< int, float, double, Entry<int> > objects;
  std::get<0>(objects) = 3;
  std::get<3>(objects).t = 5;

  //
  utils::get< Entry<int> >(object).t = 5;
  return 0;
}

get by type 可以像这样实现：
https://github.com/alekstheod/tnnlib /blob/master/src/Utilities/Utilities/MPL/Tuple.h

Answer 4

您可以使用类型之间的映射创建一个元组，如下所示：

template < std::size_t sz, typename... Types >
struct TypeMap {
    TypeMap (std::array< std::tuple< Types... >, sz > m) : mapping (m) {
    }

    std::array< std::tuple< Types... >, sz > mapping;
};

然后指定要转换的函数

template < typename To, typename From, std::size_t sz, typename... T >
To convert (From from, TypeMap< sz, T... > m) {
    for (auto entry : m.mapping) {
        if (utils::get< From > (entry) == from) {
            return utils::get< To > (entry); //Tricky part here
        }
    }

    throw std::logic_error ("No entry in the typemap");
}

然后指定映射

const auto map = TypeMap{{std::make_tuple (red, "red", 1), 
                          std::make_tuple (green, "green", 2),
                          std::make_tuple (blue, "blue", 3)}};

，最后您可以调用转换函数并将任何类型转换为任何其他类型；）

请参阅我的文章：
https://cpptelepathy.wordpress.com/

您需要此文件
https://github.com/alekstheod/tnnlib/ blob/master/src/Utilities/MPL/Tuple.h

用于 util::get