c++ - 从对基类的引用中调用更具体的重载函数

首先，对不起这个神秘的头衔，这很难解释。

我想做的是使用重载函数在C++中实现Visitor模式。这是我的情况:

我有一个解析器集合。每个解析器都返回Element的特定派生类型。基本上，我最终得到了Element的多态集合，它们全部实现了visit(Visitor&)函数。

我有一些分析器(Visitor)。每个访问者仅对几个特定的Element派生类感兴趣。

Visitor的基类有一个空的visit(Element&)实现，该实现将Element引用作为自变量。

每个Visitor派生类都为其感兴趣的特定元素类型实现visit函数。也就是说，在visit(DerivedElement&)类中有一个DerivedVisitor重载函数。

调用accept(Visitor& v) { v.visit(*this); }时，所调用的函数应该是更具体的函数。也就是说，如果v是DerivedVisitor，并且accept是在DerivedElement中实现的，则希望调用visit(DerivedElement&)函数。

一些示例代码:

#include <iostream>

using namespace std;

class Visitor
{
    public:
        virtual void visit(class BaseElement& e);
};

class BaseElement
{
    public:
        virtual void accept(Visitor &v)
        {
            cout << "accept on BaseElement" << endl;
            v.visit(*this);
        }

        virtual void doThings()
        {
            cout << "doThings on BaseElement" << endl;
        }
};

void Visitor::visit(BaseElement& e)
{
    cout << "visit on Visitor" << endl;
    e.doThings();
}

class DerivedElement : public BaseElement
{
    public:
        virtual void accept(Visitor &v)
        {
            cout << "accept on DerivedElement" << endl;
            v.visit(*this);
        }

        virtual void doThings()
        {
            cout << "doThings on DerivedElement" << endl;
        }
};

class DerivedVisitor : public Visitor
{
    public:
        void visit(BaseElement& e)
        {
            cout << "visit-BaseElement on DerivedVisitor" << endl;
            e.doThings();
        }

        void visit(DerivedElement &e)
        {
            cout << "visit-DerivedElement on DerivedVisitor" << endl;
            e.doThings();
        }
};

int main(int argc, char** argv)
{
    BaseElement eBase;
    DerivedElement eDeriv;
    BaseElement& eDerivAsBase = eDeriv;
    Visitor vBase;
    DerivedVisitor vDeriv;

    cout << "Visiting a BaseElement with the base visitor:" << endl;
    eBase.accept(vBase);
    cout << endl << "Visiting a BaseElement with the derived visitor:" << endl;
    eBase.accept(vDeriv);

    cout << endl << "Visiting Base and Derived elements with the derived visitor" << endl;
    eBase.accept(vDeriv);
    eDeriv.accept(vDeriv);

    cout << endl << "Visiting Base element as Derived reference" << endl;
    eDerivAsBase.accept(vBase);
    eDerivAsBase.accept(vDeriv);

}

这是输出

Visiting a BaseElement with the base visitor:
accept on BaseElement
visit on Visitor
doThings on BaseElement

Visiting a BaseElement with the derived visitor:
accept on BaseElement
visit-BaseElement on DerivedVisitor
doThings on BaseElement

Visiting Base and Derived elements with the derived visitor
accept on BaseElement
visit-BaseElement on DerivedVisitor
doThings on BaseElement
accept on DerivedElement
visit-BaseElement on DerivedVisitor (!)
doThings on DerivedElement

Visiting Base element as Derived reference
accept on DerivedElement
visit on Visitor
doThings on DerivedElement
accept on DerivedElement
visit-BaseElement on DerivedVisitor (!)
doThings on DerivedElement

标有(!)的行是我要更改的行。这些行应为“DerivedVisitor上的visit-DerivedElement”。

这可能吗？看到C++没有实现multiple dispatch似乎很困难，我可能正在寻求不可能的实现。但是，我真的很想看看我有什么选择，因为为我拥有的每个派生元素编写空的accept(DerivedElementN&)方法似乎不是最佳选择。

最佳答案

您在这里做了很多动态间接。因此，您也将需要以这种方式构造访客。

 struct BaseVisitor {
     std::unordered_map<std::type_info, std::function<void(BaseElement&)>> types;
     template<typename D, typename F> void AddOverload(F f) {
         types[typeid(D)] = [=](BaseElement& elem) {
             f(static_cast<D&>(elem));
         };
     }
     virtual void visit(BaseElement& elem) {
         if (types.find(typeid(elem)) != types.end())
             types[typeid(elem)](elem);
     }
 };
 struct DerivedVisitor : BaseVisitor {
     DerivedVisitor() {
         AddOverload<DerivedElement>([](DerivedElement& e) {
         });
         //... etc
     }
 };

核心问题是，只要需要这种动态间接，就不能使用模板。您所能做的就是在垃圾邮件dynamic_cast上提供一层额外的类型安全性和便利性(并可能提高速度)。

简要说明一下，上面的代码可能无法正常工作-使用typeid来引用或const或从某些东西中获取乐趣，可能会导致类型查找在应成功时失败。

如果对您很重要，则可以应用其他技术来消除该限制，但是您可能要坚持使用dynamic_cast，因为它很有趣但很糟糕。

关于c++ - 从对基类的引用中调用更具体的重载函数，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/29565524/