if文からクラステンプレートのインスタンスを取得する方法は？ （C++）

Question

メンバーがpDataであり、AxBの任意のタイプの配列Tであるクラステンプレートがあるとします。

template <class T> class X{ 
public: 
    int A; 
    int B; 
    T** pData; 
    X(int a,int b); 
    ~X();   
    void print(); //function which prints pData to screen 

}; 
template<class T>X<T>::X(int a, int b){ //constructor 
    A = a; 
    B = b; 
    pData = new T*[A]; 
    for(int i=0;i<A;i++) 
     pData[i]= new T[B]; 
    //Fill pData with something of type T 
} 
int main(){ 
    //... 
    std::cout<<"Give the primitive type of the array"<<std::endl; 
    std::cin>>type; 
    if(type=="int"){ 
     X<int> XArray(a,b); 
    } else if(type=="char"){ 
     X<char> Xarray(a,b); 
    } else { 
     std::cout<<"Not a valid primitive type!"; 
    } // can be many more if statements. 
    Xarray.print() //this doesn't work, as Xarray is out of scope. 
} 

例として、Xarrayはif文の内部で構築されるため、他の場所では使用できません。 if文の前にポインタを作成しようとしましたが、その時点でポインタの型が不明なため、成功しませんでした。

この種の問題に対処する適切な方法は何でしょうか？

Answer 1

C++を使用すると、コンパイル時にオブジェクトの種類を知っていなければならないことを意味し、静的型付け言語です。この場合、ユーザー入力に基づいて構築されたオブジェクトの型を基にしているため、実行時に型を知ることはできません。

この問題を解決する最も一般的な方法は、を使用して共通インターフェイス経由で関数を呼び出すdynamic polymorphismを使用することです。これはC++でvirtual functionsを使って行います。例：

struct IPrintable { 
    virtual void print() = 0; 
}; 

template<class T> 
class X : public IPrintable { 
    // Same code as you showed above. 
}; 

int main() { 
    std::cout<<"Give the primitive type of the array"<<std::endl; 
    std::cin>>type; 

    std::unique_ptr<IPrintable> XArray; 

    if(type=="int"){ 
     XArray.reset(new X<int>(a,b)); 
    } else if(type=="char"){ 
     XArray.reset(new X<char>(a,b)); 
    } else { 
     std::cout<<"Not a valid primitive type!"; 
    } // can be many more if statements. 

    Xarray->print() // this works now! 
} 

これにより、範囲外の問題が解決され、XArray変数の動的タイプを使用して印刷することができます。バーチャルファンクションはこれを可能にする秘密のソースです。

Answer 2

ここでの問題は、X<int>とx<char>は完全に無関係のタイプです。

これらが両方とも同じテンプレートクラスの結果であるという事実は、ここでは役に立ちません。

私はいくつかの解決策を見ることができますが、実際に必要なものに依存します。

例えば、X<>インスタンスは、print()メソッド（最終的に純粋な仮想）を持つ共通のテンプレート化されていない基本クラスから派生させることができます。しかし、これを行う前に、機能レベルで意味をなさないことを確認してください。技術的な制約のためにだけではなく、理にかなっているため、継承を使用する必要があります。そして、そうするならば、おそらく仮想デストラクタも必要になるでしょう。

あなたはまた、彼らはあなたの現在のコードではありません（結合して、あなたが呼び出したいメソッドにstd::function<void()>を格納しますが、オブジェクトがまだ「生きて」いることを確認することができます：両方X<int>とX<char>が破壊され、彼らが行くときあなたが実際にprint()と呼ぶ前に、範囲外です）。

最終的な解決策は、X<int>とX<char>（boost::variant<>が役に立ちます）の両方に対応するバリアント型を作成することです。次に、タイプごとにprint()の機能を実装しているビジターを書くことができます。最後の解決策をピッキング

、それはのようなものになるだろう：私たちは、実際に決定的な答えを与えるために、知識が不足している

typedef boost::variant<X<int>, X<char>> genericX; 

class print_visitor : public boost::static_visitor<void> 
{ 
public: 
    template <typename SomeType> 
    void operator()(const SomeType& x) const 
    { 
     // Your print implementation 
     // x is your underlying instance, either X<char> or X<int>. 
     // You may also make several non-templated overloads of 
     // this operator if you want to provide different implementations. 
    } 
}; 

int main() 
{ 
    boost::optional<genericX> my_x; 

    if (type=="int") { 
    my_x = X<int>(a,b); 
    } else if(type=="char") { 
    my_x = X<char>(a,b); 
    } 

    // This calls the appropriate print. 
    if (my_x) { 
    boost::apply_visitor(print_visitor(), *my_x) 
    } 
} 

：あなたのクラスは、「実体」であれば、あなたはおそらく、継承のために行く必要があります。彼らが「価値クラス」のようなものであれば、その変種の方がより適しているかもしれません。

Answer 3

異なる配列で作業する場合は、テンプレートの種類によってテンプレートだけでは役に立ちません。現在、X<int>とX<char>の間には全く関係がありません。

一般的な型の2つのサブタイプとして扱う場合は、継承（および動的に割り当てられた変数）を使用する必要があります。たとえば、すべてのX<T>は同じ基本クラスを継承することができる、Printableを言うと、あなたはunique_ptr<Printable>にデータを格納することができます

unique_ptr<Printable> r; 
if(type=="int"){ 
    r.reset(new X<int>(a,b)); 
} else if(type=="char"){   
    r.reset(new X<char>(a,b); 
} 
r->print(); 

しかし、これはおそらく最高のデザインではありません。

おそらくより良い解決策は、ifの外側で作業しようとする代わりに、ifの内部のすべての作業を移動することです。あなたの単純な例では、これはprintへの呼び出しを複製することによって行うことができますが、これはどちらかというとあまり良いものではありません。しかし、この考え方に向かって行く、私たちは仕事をしてテンプレート関数を作成することができます

template<class T> 
void workWithType(int a, int b) 
{ 
    X<T> Xarray(a, b); 
    Xarray.print(); 
} 

//... 

if(type=="int"){ 
    workWithType<int>(a,b); 
} else if(type=="char"){ 
    workWithType<char>(a,b); 
} 

Answer 4

よりもむしろ、私は提案の残りの部分よりも逆の道を行くだろうmainにテンプレートに合うようにしようと... mainの外とに対処する必要があり、それ自身の（おそらくテンプレート）関数にコードを移動

template <typename T> 
void generateAndPrint(int a, int b) { 
    X<T> x(a,b); 
    x.print(); 
} 
int main() { ... 
    if (type=="int") generateAndPrint<int>(a,b); 
    else if (type=="char") generateAndPrint<char>(a,b); 
    else ... 
}