我可以使用map<char[2]、class>中的类类型作为容器吗？

Question

我想要做的是:从XML文件加载数据(这很好)。XML告诉程序创建类实例(来自特定的不同类，如Car或Plane)，然后这些类实例将存在于程序中。这些类实例对象是总体Object基类的子类。

XML文件以数字的形式存储需要创建的对象类型，程序将从中决定要创建哪一类对象。

我可以使用switch语句并枚举所有类型的对象，但是当添加大量对象实例时，这会极大地影响性能。因此，我希望从char[2]映射到所需的类。(注意:类类型本身，而不是类的实例。)

例如，如果XML属性表示'type=0x01'，那么将从类Car生成一个对象，而如果'type=0x02‘则将生成一个Plane对象。(两者都是Object的一种)

通过这种方式，我想使用一个常量映射来完成这个任务。我想写点什么

map<char[2],class> ObjectsList = {
     {0x01,Car},
     {0x02,Plane}
     //etc, etc.
}

...
// while loading data from xml file on which objects need to get created,
// an object-tag gives data from 'type' attribute, and the program stores
// it in 'char[2] type';
char[2] type = getattributestufffromxml("type");
ObjectsList[type] newObject = memoryallocator.allocate(sizeof(ObjectsList[type]);
newObject.Init(); //inherited function from Object

这样做的目的是创建一种更快的方法，而不是停留在开关语句上，这在创建数百个对象时是很糟糕的。

我需要做些什么才能从上面得到一个有效的C++？我不知道如何在地图中存储类类型。(我得到编译器错误，例如“参数2/4无效”)

Answer 1

我不知道如何在地图中存储类类型。(我经常得到“参数2/4无效”)

嗯，char[2]数组不能用作std::map::key_type，因为它不能满足 concept的必要约束。

从您的初始化程序列表中，它看起来仍然需要一个uint8_t作为键值。

此外，您也不能将类型作为值存储在映射中。

如果要为构造函数使用函数指针，则that's not possible，因为构造函数和析构函数是特殊的类(不返回类型甚至不是void)，而且不能用函数指针引用它们。

我认为您实际上需要的是一个与std::map对应的enum存储工厂函数，如下所示：

enum class VehicleTypes : uint8_t {
    CarType = 0x01 ,
    PlaneType = 0x02 ,
}; 

struct Vehicle {
     virtual ~Vehicle() {}
     virtual void Init() = 0;
};

typedef std::function<Vehicle*()> CreateVehicleFn;

class Car : public Vehicle {
public:
     virtual void Init() {
         // do anything necessary to init a Car
     }
};

class Plane : public Vehicle {
public:
     virtual void Init() {
         // do anything necessary to init a Plane
};

std::map<VehicleTypes,CreateVehicleFn> CreatorFnList = 
     { { VehicleTypes::CarType, []() { return new Car(); } } ,
       { VehicleTypes::PlaneType, []() { return new Plane(); } }
     };

后一个映射初始化列表并不比您在(伪)代码示例中提供的代码多多少。

如果你想摆脱锅炉板的东西，并且认为它值得混淆你的代码，你仍然可以使用宏：

#define Create(classtype) []() { return new classtype(); }

std::map<VehicleTypes,CreateVehicleFn> CreatorFnList = 
     { { VehicleTypes::CarType, Create(Car) } ,
       { VehicleTypes::PlaneType, Create(Plane) }
     };

然后，您可以使用它创建新实例，具体取决于键参数：

Plane* plane = dynamic_cast<Plane*>(CreateVehicleFn[VehicleTypes::PlaneType]());
if(plane) {
    plane->Init();
}

为了提供清晰的所有权语义，甚至可以考虑使用std::unique_ptr<Vehicle>将新实例从工厂传递到客户端：

typedef std::function<std::unique_ptr<Vehicle>()> CreateVehicleFn;

std::map<VehicleTypes,CreateVehicleFn> CreatorFnList = 
     { { VehicleTypes::CarType, []() { return make_unique<Car>(); } } ,
       { VehicleTypes::PlaneType, []() { return make_unique<Plane>(); } }
     };

使用的语法与我的第一个示例的语法大致相同：

std::unique_ptr<Plane> plane = CreateVehicleFn[VehicleTypes::PlaneType]();
if(plane.get()) {
    plane->Init();
}

Answer 2

在C++中，类是(编译类型)定义，而不是(运行时)数据对象。所以你不能存储一个类。

但是，您可以声明一个工厂类型，并存储工厂的实例。

例如：

class Factory
{
     virtual std::unique_ptr<Object> createInstance(std::string description);
}

class CarFactory : public Factory
{
     std::unique_ptr<Object> createInstance(std::string description) override;
}
class PlaneFactory : public Factory
{
     std::unique_ptr<Object> createInstance(std::string description) override;
}

然后我们储存工厂：

std::map<const char[2],Factory*> factories = {
     {"00", new CarFactory},
     {"01", new PlaneFactory},
     //...
}

您可能可以创建一个通用工厂：

template<typename T>
class VehicleFactory : public Factory
{
     std::unique_ptr<Object> createInstance(std::string description) override
     { return std::make_unique<T>(description); }
}

std::map<int,Factory*> factories = {
     {"00", new VehicleFactory<Car>},
     {"01", new VehicleFactory<Plane>},
     //...
}

一旦我们有了工厂，我们就可以使用它：

std::unique_ptr<Object> createVehicle(const char type[2], std::string description)
{
    // error handling is an exercise for the reader
    return factories[type]->createInstance(description);
}