在 C++ 中迭代不同类型的集合

Question

情况

我有一个用于 T 类型图像的模板类 TIppImage。我有单例类CIppMemoryManager，它可以存储许多不同大小和类型的图像。

class CIppMemoryManager
{
public:
  /// ... Singleton interface ... 

  template<class T> TIppImage<T>* GetImage(width, height);

private:
  CIppMemoryManager();
  ~CIppMemoryManager();

  std::map<IppDataType, void*> m_Containers;
};

IppDataType 是枚举，其值对应于实际类型。所有管理均在模板类 TIppImageContainer 中完成。该类的所有特化都作为 void* 存储在 m_Containers 中。虽然不是很好，但至少很简单。

通过这种方法，我可以简单地实现模板 GetImage 方法，如下所示：

template<class T> TIppImage<T>* CIppMemoryManager::GetImage(width, height)
{
  return reinterpret_cast<TIppImageContainer<T>*>(m_Containers[
    TIppTypeTraits<T>::ipp_data_type])->GetImage(width, height);
}

我使用特征类 TIppTypeTraits 从给定类型获取枚举值。

问题

我不能简单地实现非模板方法，例如构造函数。我需要显式处理所有可能的类型：

CIppMemoryManager::CIppMemoryManager()
{
  m_Containers[ipp8u] = new CIppImageContainer<Ipp8u>;
  m_Containers[ipp8s] = new CIppImageContainer<Ipp8s>;
  m_Containers[ipp16u] = new CIppImageContainer<Ipp16u>;
  m_Containers[ipp16s] = new CIppImageContainer<Ipp16s>;
  ...
}

更糟糕的是，对于析构函数，我还需要处理 void*：

CIppMemoryManager::~CIppMemoryManager()
{
  delete reinterpret_cast<TIppImageContainer<Ipp8u>*>(m_Containers[ipp8u]);
  delete reinterpret_cast<TIppImageContainer<Ipp8s>*>(m_Containers[ipp8s]);
  delete reinterpret_cast<TIppImageContainer<Ipp16u>*>(m_Containers[ipp16u]);
  delete reinterpret_cast<TIppImageContainer<Ipp16s>*>(m_Containers[ipp16s]);
  ...
}

所以，问题是：

a）是否有某种方法可以迭代不同类型的集合？由于函数不是模板，因此无法在此处使用特征类。

b）是否有更好的方法来存储容器集合 - 不同类型的对象？当它们只是通用模板类的不同特化时，容器本身就非常简单。

Answer 1

我认为 boost 库中的类变体 (boost::variant) 可能会对您有所帮助。您可以使用访问者根据变体中存储的类型执行适当的代码。 std::vector> 可以存储不同类型的对象列表。

由于您的对象相似，因此它们在内存中可能具有相同的大小，这是一件好事，因为 boost::variant 存储是基于堆栈的（没有堆分配 - 这更快）。

Answer 2

多态 CIppImageContainer （使它们共享一个公共基类）和智能指针有什么问题？

或者某种 boost::variant ？

Answer 3

boost::mpl::for_each 是为这项工作量身定制的。定义一个要操作的类型向量、一个函子或 lambda 表达式来执行某些操作，然后就完成了。

Answer 4

boost::variant 是最有可能的候选者，但有时 variantS 会变得相当大，因为它们需要一些额外的存储并且还必须处理对齐。因此，也许 boost::any 在某些情况下也有优势：

std::vector<std::pair< Type, boost::any > > data;

要轻松地迭代这样的容器会更困难（boost::transform_iterator 不能有多个返回类型，所以如果没有一些模板技巧，这将无法工作）。