模板投射问题

Question

当T是float类型时，当我试图强制转换为T类的模板时，我似乎在下面的代码中得到了一个错误。我已经意识到int类型的功能是正确的，因为以下是有效的语法：

char* str = "3";
int num = (int)str;

对于float就不是这样了。我想知道是否有一种方法可以阻止g++编译器在类型不匹配时出错，这样我就可以使用RTTI方法typeid()来处理它。

class LuaConfig {
    // Rest of code omitted...

    // template currently supports both string and int
    template <class T> T getC(const char *key) {
        lua_pushstring(luaState, key);
        lua_gettable(luaState, -2);
        if (!lua_isnumber(luaState, -1)) {
            // throw error
            std::cout << "NOT A NUMBER" << std::endl;
        }

        T res;
        // WHERE THE PROBLEM IS:
        if (    typeid(T) == typeid(int)
             || typeid(T) == typeid(float)
        ) {
            std::cout << "AS NUM" << std::endl;
            // Floats should fall in here, but never does because of the
            // else clause failing at compile time.
            res = (T)lua_tonumber(luaState, -1);
        } else {
            // TODO: Fails on float here, it should fall down the
            // first branch (above). This branch should only be for string data.
            std::cout << "AS STRING" << std::endl;
            res = (T)lua_tostring(luaState, -1);        // LINE THAT CAUSES ISSUE.
        }

        std::cout << "OUT:" << res << std::endl;

        lua_pop(luaState, 1);
        return res;
    }
}

int main( int argc, char* args[] ) {
    LuaConfig *conf = new LuaConfig();
    std::cout << conf->getC<int>("width") << std::endl;
    std::cout << conf->getC<float>("width") << std::endl;       // This causes the error.
}

g++抛出的错误是：

source/Main.cpp:128: error: invalid cast from type ‘char*’ to type ‘float’

Answer 1

尽量避免C风格的强制转换。如果你写(int)ptr，其中ptr是一些指针，这将是一个reinterpret_cast，这可能不是你想要的。要将数字转换为字符串，然后再转换回来，请检查各种常见问题。要做到这一点，一种方法是使用std::stringstream类。

C风格的造型是危险的，因为它可以用于很多事情，而且它的作用并不总是很明显。C++提供了其他选择(static_cast、dynamic_cast、const_cast、reinterpret_cast)和相当于静态强制转换的函数式强制转换。

对于( int )ptr，它将指针转换为int类型，而不是指针所指向的数字的字符串表示形式。

您可能还想查看一下Boost's lexical_cast。

编辑:不要使用typeid。您可以在编译时完全处理此问题：

template<typename T> struct doit; // no definition
template<> struct doit<int> {
    static void foo() {
        // action 1 for ints
    }
};
template<> struct doit<float> {
    static void foo() {
        // action 2 for floats
    }
};

....

template<typename T> void blah(T x) {
    // common stuff
    doit<T>::foo(); // specific stuff
    // common stuff
}

在T既不是int也不是float的情况下，你会得到一个编译时错误。我希望你能明白这一点。

Answer 2

你需要在编译时进行分支。将模板中的内容更改为如下所示：

   template<typename T> struct id { };

   // template currently supports both string and int
    template <class T> T getC(const char *key) {
        lua_pushstring(luaState, key);
        lua_gettable(luaState, -2);
        if (!lua_isnumber(luaState, -1)) {
            // throw error
            std::cout << "NOT A NUMBER" << std::endl;
        }

        T res = getCConvert(luaState, -1, id<T>())
        std::cout << "OUT:" << res << std::endl;

        lua_pop(luaState, 1);
        return res;
    }

    // make the general version convert to string
    template<typename T>
    T getCConvert(LuaState s, int i, id<T>) { 
      return (T)lua_tostring(s, i); 
    }

    // special versions for numbers
    float getCConvert(LuaState s, int i, id<int>) { 
      return (float)lua_tonumber(s, i); 
    }

    int getCConvert(LuaState s, int i, id<float>) { 
      return (int)lua_tonumber(s, i); 
    }

有几个alternative ways可以解决这个问题。为了避免重复添加重载，boost::enable_if可能很有用。但只要你只有int和float两种特殊情况，我会保持简单，只需重复一次对lua_tonumber的调用。

另一种避免enable_if并仍然避免重复重载的模式是引入类型为flags的层次结构-将id更改为以下内容，并保持getC中的代码与上面相同。如果有更多的情况需要特殊处理，我会使用这个：

template<typename T> struct tostring { };
template<typename T> struct tonumber { };

template<typename T> struct id : tostring<T> { };
template<> struct id<int> : tonumber<int> { };
template<> struct id<float> : tonumber<float> { };

id现在需要在类模板之外定义，因为您不能在模板中显式地专门化它。然后将helper函数的重载更改为以下内容

    // make the general version convert to string
    template<typename T>
    T getCConvert(LuaState s, int i, tostring<T>) { 
      return (T)lua_tostring(s, i); 
    }

    // special versions for numbers
    template<typename T>
    T getCConvert(LuaState s, int i, tonumber<T>) { 
      return (T)lua_tonumber(s, i); 
    }

然后，专门化将确定应该使用字符串和数字转换的“配置”。

Answer 3

我不熟悉Lua，但我认为在这种情况下这无关紧要...

lua_toString的返回值显然是一个char*，这意味着您将获得值的地址，然后尝试将该地址转换为浮点数。看看strtod，看看如何更正确地完成这项工作，或者，正如sellibitze所指出的，使用stringstream。