一种现代的方式，使地图可以指向或引用堆栈上已分配的不同类型的数据

Question

使用原始指针，这可以像这样实现：

#include <iostream>
#include <string>
#include <map>

using namespace std;

class base {
public:
    virtual ~base(){}
};

class derived1 : public base {
public:
    virtual ~derived1(){}
    derived1(const int& other) : val(other) {}
    int val;
};

class derived2 : public base {
public:
    virtual ~derived2(){}
    derived2(const float& other) : val(other) {}
    float val;
};


int main()
{
    derived1 dataA = 4;
    derived2 dataB = 3.0f;

    std::map<std::string, base*> mapOfPointersToData; //Needs to be a pointer because it can be of type deribed1 or derived2. Cant be smart as pointing to stack memory
    mapOfPointersToData["dataA"] = &dataA;
    mapOfPointersToData["dataB"] = &dataB;

    base* result = mapOfPointersToData["dataA"];

    std::cout << dynamic_cast<derived1*>(result)->val << std::endl;

    return 0;
}

这是可行的，但有人告诉我，我们应该避免使用原始指针，而应使用智能指针或引用。

对象永远不能为空，因此使用引用是有意义的。我们可以通过使用变量来解决映射只能存储一种数据类型的问题：

int main()
{
    derived1 dataA = 4;
    derived2 dataB = 3.0f;

    std::map<std::string, std::variant<derived1, derived2>&> mapOfPointersToData; //Cant be constructed
    mapOfPointersToData["dataA"] = dataA;
    mapOfPointersToData["dataB"] = dataB;

    auto result = mapOfPointersToData["dataA"];

    std::cout << std::get<derived1>(result).val << std::endl;

    return 0;
}

但这给出了错误

error: value-initialization of reference type ‘std::variant<derived1, derived2>&

那么，存储对不同类型堆栈数据的引用的最佳方式是什么？

Answer 1

这是可行的，但有人告诉我，我们应该避免使用原始指针，而应该使用智能指针或引用。

只有当原始指针负责拥有它们所指向的内容时(本质上，如果您必须记住delete或以其他方式释放它们)，才不鼓励使用原始指针。在这里，对象有automatic storage duration，指针不负责清理它们。这是原始指针的合理用例。

对象永远不能为空，因此使用引用是有意义的。

如果使用operator[]搜索地图，则地图中的对象可能为nullptr。该运算符添加它找不到的任何元素，并对它们进行赋值初始化(对于指针，初始化为nullptr )。如果你不想用空指针使地图变得臃肿，你可以使用find。

那么，存储堆栈数据引用的最好方法是什么呢？

您可能正在寻找std::reference_wrapper，它将引用包装在适合容器的对象中。但是使用base*似乎已经是一个很好的解决方案，因为您的地图并不拥有它最终指向的对象。

Answer 2

如果你的目标是避免原始指针而支持智能指针，这就是我要做的：

int main()
{
    std::map<std::string, std::unique_ptr<base>> mapOfPointersToData;
    mapOfPointersToData["dataA"] = std::make_unique<derived1>(4);
    mapOfPointersToData["dataB"] = std::make_unique<derived2>(3.0f);

    auto& result = mapOfPointersToData["dataA"];

    std::cout << dynamic_cast<derived1*>(result.get())->val << std::endl;

    return 0;
}

请注意，我使用make_unique<>()调用将对象创建放入堆中，以突出显示智能指针的所有权。