相信 xxx_cast 系列都很熟了。
static_cast, dynamic_cast, const_cast, reinterpret_cast.
但是當面對boost::shared_ptr的時候呢?
reinterpret_cast 可以轉換任何類型,這個在討論范圍之外。
對于下面的這個定義:
1 class A
2 {
3 public:
4 virtual ~A() {}
5 };
6
7 class B
8 : public A
9 {
10 public:
11 ~B() {}
12 };
如果用boost::shared_ptr包裝的話:
1 typedef boost::shared_ptr<A> APtr;
2 typedef boost::shared_ptr<B> BPtr;
想想通常對指針的使用:
1 A *pA = new B();
2 B *pB = dynamic_cast<B*>(pA);
3 // unsafe
4 B *upB = static_cast<B*>(pA);
5
6 pA->
;
7 pB->
;
8 // may crash
9 upB->
;
如果使用boost::shared_ptr呢。
1 APtr pA = APtr(new B()); // OK
2 BPtr pB = pA; // compile error
從根本上講,APtr 和 BPtr除了里面包裝的原生指針有點關系以外,他們就是完全不同的兩個類型,當然A和B也是完全不同的類型呀,可是想想看其實B是知道A的存在的。可是BPtr完全不知道APtr的存在。那這兒cast怎么進行呢?別說向下轉型了,向上轉型都成問題。
看看這段代碼:
1 template <class T>
2 class shared_ptr
3 {
4 template <class F>
5 shared_ptr(const shared_ptr<F>& p)
6 : _p(p._p)
7 , _np(p._np)
8 {}
9 private:
10 T* _p;
11 reference_counter _np;
12 };
這個構造函數可以搞定自動向上轉型,因為編譯器可以自動檢查 _p(p._p) 的合法性。那向下轉型怎么辦呢?看了上面這段代碼,相信很容易解決想想啊轉型的問題了。 只要把 _p(p._p) 改成 _p(dynamic_cast<T*>(p._p) 就可以了,當然要檢查指針的合法性,我就不多寫了。
當然boost::shared_ptr的作者已經想到這個問題,他給提供了解決方案:
1 template<class T, class U>
2 shared_ptr<T> static_pointer_cast(shared_ptr<U> const & r)
3 {
4 return shared_ptr<T>(r, boost::detail::static_cast_tag());
5 }
6
7 template<class T, class U>
8 shared_ptr<T> dynamic_pointer_cast(shared_ptr<U> const & r)
9 {
10 return shared_ptr<T>(r, boost::detail::dynamic_cast_tag());
11 }
需要用static_cast 轉換普通指針的地方,用shared_static_cast 轉換shared_ptr,
需要用dynamic_cast 轉換普通指針的地方,用shared_dynamic_cast 轉換shared_ptr.
前面說過,沒有const的shared_ptr,但是有
1 const A* pA = new B();
2 shared_ptr<const A> cpA(pA); //const
3 APtr spA = const_pointer_cast<A>(cpA);
總結一下:
const_cast const_pointer_cast
static_cast static_pointer_cast
dynamic_cast dynamic_pointer_cast
最后一個小問題:以前,boost中的shared_ptr的cast函數的名字是:shared_xxxx_cast,
后來,為了IDE自動提供幫助,改成了xxxx_pointer_cast。由此可見,設計庫還是要用戶至上。
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2009-04-30 21:43 尹東斐 閱讀(5208) |
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相信能看到這里的人,應該都用過std::endl吧,沒見過?
就是hello world后面那個。到底這個endl是個什么東西呢? 答案是:函數指針。
這是它的聲明:
1
template<class _Elem,
2
class _Traits> inline
3
basic_ostream<_Elem, _Traits>&
4
endl(basic_ostream<_Elem, _Traits>& _Ostr)
當然endl只輸入輸出流,輸入流沒有endl。所以輸出流需要一個類似

basic_
ostream& operator<<(basic_ostream&(*)(basic_ostream &))
函數來接受這個endl。
如果想寫個類,比如一個log類,希望可以像標準流一樣的輸出,需要做什么呢?
1
class Log
2

{
3
public:
4
teamplate <typename T>
5
Log& operator<<(const T& t)
6
{
7
// write t to log file.
8
}
9
};
有了這個定義后,Log類就可以像標準輸出流一樣用了,比如:
1
Log log;
2
log<<123<<"ABC"<<132.32<<endl;
什么,編譯出錯,而且不止一個。上面說過,是endl引起的問題。
std::endl的定義本身就是個模板函數,用一個模板函數(編譯時連參數都確定不下來)去推導模板參數,是極不現實的。
因為:endl有兩個模板參數,_Elem 和 _Traits,其實_Traints 本身就是個以_Elem為參數的類模板,標準庫里面有兩個endl版本,
一個是 _Elem = char, 另一個是 _Elem = wchar.
所以編譯器不能推導出Log類的operator<<的模板參數T,于是就錯誤了。
解決方案,之前也說過,需要一個接受函數指針的operator<<的重載版本。
1
Log& operator<<(basic_ostream<char, char_traits<char>>& (*_Pfn)(basic_ostream<char, char_traits<char>>&))
2
{
3
// write endl to log using _Pfn
4
}
有這個定義,就可以順利使用 <<std::endl 了。
當然可以為wchar定義一個operator<<來使用寬字符,這都是函數重載惹的禍呀。因為char和wchar算是endl函數兩個重載版本。
問題解決了,說一下,同樣的函數還有:
ends,輸入一個字符串結束符。
flush,刷新流。
當然這倆個不常用。
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2009-04-18 19:42 尹東斐 閱讀(4370) |
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2009-02-24 22:07 尹東斐 閱讀(1720) |
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先看看boost的實現吧。
1 template<typename _T>
2 struct wapper
3 {};
4 template <typename _T>
5 _T&(* fun1(wapper<_T> t))();
6 true_type fun1(
);
7
8 class true_type{};
9 class false_type
10 {
11 char c[8];
12 };
13
14 template<typename _T>
15 true_type fun2(_T&(*)());
16 false_type fun2(
);
17
18 template<typename _T>
19 struct is_reference
20 {
21 static const bool value = sizeof(fun2(fun1(wapper<_T>()))) == sizeof(false_type);
22 };
就是上面這個樣子,我做了一下簡化,更容易理解。
下面是我的實現版本,最后再解釋。
1 template<typename _T>
2 class is_reference
3 {
4 template<typename _T>
5 struct wapper
6 {};
7
8 class true_type{};
9 class false_type
10 {
11 char c[8];
12 };
13
14 template <typename _T>
15 static _T& fun1(wapper<_T>);
16 static true_type fun1(
);
17
18 template<typename _T>
19 static true_type fun2(_T);
20 static false_type fun2(true_type);
21 public:
22 static const bool value = sizeof(fun2(fun1(wapper<_T>()))) == sizeof(false_type);
23 };
用法如下:
1 bool res1 = is_reference<char>::value; //res1 == false
2 bool res2 = is_reference<char&>::value; //res2 == true
函數參數會自動去掉引用比如:
template<_T> void fun(_T a);
無論任何時候,_T總是非引用類型。
但是不讓函數通過函數參數直接推導模板參數的類型,就給函數參數加一個間接層wapper,
類模板不會自動去掉引用,所以配合函數模板可以保證得到原來的類型。
template<_T> void fun(wapper<_T> a);
這時候,_T 就可能是引用類型了。因為c++不支持引用的引用,當模板函數中要用到引用的引用的時候,模板函數就會推導失敗。
即,只要在函數fun的參數或者返回值里面含有_T&的話,fun就會推導失敗。從而編譯器會選擇 true_type fun(...);
由于參數已經被用于推導模板參數,所以只能在返回類型中含有_T&,從而利用函數重載而區分引用和非引用。
如果直接返回_T&類型,后面必須要定義只接受true_type類型參數的函數進行區分,因為_T&肯定是引用類型,所以后面接受
false_type fun2(true_type)的函數會被選擇。
但是遇到is_reference<true_type>::value怎么辦,我把他們都放到私有域了,永遠不會看到的,搞定。
boost::trait中返回函數指針的解法也OK。因為char永遠不可能成功匹配函數指針。
此方法的關鍵在于編譯器選擇重載函數的先后順序。
而boost::trait中的方法是char永遠不能轉化成一個函數指針,從而選擇不同重載版本。
解釋完畢。
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2009-02-20 21:44 尹東斐 閱讀(2122) |
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關于boost::any,今天心血來潮,順手實現了一個。不想加有關type_info的東西,所以自我創造了一個用dynamic_cast的版本,僅供學習。
要用當然要boost::any的嘛。
關于模板,首先說兩條:
1. 類模板
(缺點)類模板不能自動推導模板參數(意思是當要用到某個模板類,比如A,那么你使用的時候一定要有模板參數,比如A<int>,編譯器不能自動推導),只能通過特化模板而是編譯器選擇合適的特化版本,
(優點)類模板可以通過類模板把推導后的模板參數輸出,通常使用 typedef _Type value; 。
2. 函數模板
(優點)函數模板可以自動推導模板參數(意思是你頂一個模板函數,比如f,那么使用的時候不一定要有模板參數,比如f(123),編譯器會自動推導123為int),當然這里可以靠函數重載和編譯器匹配順序,來決定很多事情。
(缺點)函數模板不能輸出推導后的類型。
1 struct any
2 {
3 struct content
4 {};
5
6 template<typename _U>
7 struct impl : public content
8 {
9 _U _u;
10
11 impl(const _U& u)
12 : _u(u)
13 {}
14
15 typedef _U type;
16 };
17
18 template<typename _U>
19 any(const _U& c)
20 : _t(new impl<_U>(c))
21 {}
22
23 content* _t;
24 };
那么要實現any,any本身不是類模板,所以要接受任何參數,那么其構造函數必須是函數模板,但是函數模板不能導出推導后的類型,那么需要靠類模板來保存類型信息。
1 struct any
2 {
3 template<typename _U>
4 any(const _U& c)
5 {}
6 };
可以看出,上面的any定義可以接受任何類型的參數,比如 any t1(1); any t2(1.0); 注意1和1.0不一樣。 但是輸入的東西沒有保存起來,起不到一個任意類型變量的作用(就是個空殼)。所以繼續修改,
1 struct any
2 {
3
4 template<typename _U>
5 struct impl
6 {
7 _U _u;
8
9 impl(const _U& u)
10 : _u(u)
11 {}
12
13 typedef _U type;
14 };
15
16 template<typename _U>
17 any(const _U& c)
18 : _t(new impl<_U>(c))
19 {}
20
21 impl<???>* _t;
22 };
前面說過,類模板可以保存類型信息,所以加入了一個 impl 的類模板,通過any的構造函數推導出的類型,將參數的類型保存在impl里面。看到最后一樣的問號了吧,哪里要寫什么呢?any其實不知道他自己里面是什么東西呀,所以為了讓any知道,定義一個類A,然后讓impl繼承它,那么這個A就是所有impl<>的父類了,不管impl里面是什么,都是一個A。當然起名A不好聽,換個吧。
1 #include <typeinfo>
2
3 using namespace std;
4
5 struct any
6 {
7 struct content
8 {
9 virtual ~content() {};
10 };
11
12 template<typename _U>
13 struct impl : public content
14 {
15 _U _u;
16
17 impl(const _U& u)
18 : _u(u)
19 {}
20
21 typedef _U type;
22 };
23
24 template<typename _U>
25 any(const _U& c)
26 : _pc(new impl<_U>(c))
27 {}
28
29 ~any()
30 {
31 delete _pc;
32 }
33
34 template<typename _T>
35 _T& get()
36 {
37 impl<_T>* p = dynamic_cast<impl<_T>*>(_pc);
38 if(0 == p)
39 throw bad_cast();
40 return p->_u;
41 }
42
43 private:
44 content* _pc;
45 };
46
47 void main()
48 {
49 any a(10);
50 any b(1.0);
51 int x = a.get<int>();
52 double y = b.get<double>();
53 }
現在可以看到, content代替了那個不知道些什么類型的???,這個技術名字叫類型消除技術,在boost里面用的很多,也算是一個經典的技術了。
posted @
2009-02-20 14:27 尹東斐 閱讀(2252) |
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