模板类的隐式转换

Question

我试图定义一个类模板，它可以在许多数据结构上执行一些输入/输出操作（通过运算符< <和>>来自另一个类）。

总之，我可以做例子：

vector<int> x; 
map<string,vector<vector<int>>> y; 
const int z = 42; 

FooStream fs; 

Foo<decltype(x)> fx(x); 
Foo<decltype(y)> fy(y); 
Foo<decltype(z)> fz(z); 

fs << fx << fy <<fz>> fy >> fx; 

我的问题是如何能达到这样的：

vector<int> x; 
map<string,vector<vector<int>>> y; 
const int z = 42; 

FooStream fs; 

fs << x << y <<z>> y >> x; 
//error : no operator found which takes a right-hand operand of type 'std::vector<_Ty>' (or there is no acceptable conversion) 

FooStream ::运算< <和>>应该接受过类型T当专业化Foo < T>被定义时。

欲了解更多详情，这是我的（简体）代码。

class FooBase1{ 
protected: 
    union p_type{const void *p1;void *p2;} p; 
public: 
    FooBase1(const void *v){p.p1 = v;}; 
    virtual void func1_() = 0; 
}; 

class FooBase2 : public FooBase1{ 
public: 
    FooBase2(void *v) : FooBase1(v){}; 
    virtual void func2_() = 0; 
}; 

template<typename T,typename Enable=void> 
class Foo{ 
public: 
    typedef void generic; 
}; 

template<typename T,typename E=void> struct is_generic        : std::false_type{}; 
template<typename T>     struct is_generic<T,typename Foo<T>::generic> : std::true_type {}; 

template<typename T,typename T2=void> struct enable_if_ng : enable_if<!is_generic<T>::value,T2> {}; 

template<typename T> struct get_foo_type   {}; 
template<typename T> struct get_foo_type<Foo<T> > {typedef T type;}; 

#define DECLARE_FOO_SPECIALIZATION(Type)\ 
template<>\ 
class Foo<Type> : public FooBase2{\ 
public:\ 
    Foo(Type &v) : FooBase2(&v){}\ 
    virtual void func1_(){func1(*(const Type *)p.p2);}\ 
    virtual void func2_(){func2(*(Type *)p.p2);}\ 
    static void func1(const Type&){/*user defined*/}\ 
    static void func2(Type&){/*user defined*/}\ 
}; 
    //friend FooStream& operator>>(FooStream& fs,Type &f){Foo<Type>(f).func2_();return fs;} doesn't work 

DECLARE_FOO_SPECIALIZATION(bool) 
DECLARE_FOO_SPECIALIZATION(int) 
DECLARE_FOO_SPECIALIZATION(long) 
DECLARE_FOO_SPECIALIZATION(float) 
DECLARE_FOO_SPECIALIZATION(double) 
DECLARE_FOO_SPECIALIZATION(string) 

template<typename T1> 
class Foo<vector<T1>,typename enable_if_ng<T1>::type> : public FooBase2{ 
public: 
    Foo(vector<T1> &v) : FooBase2(&v){} 
    virtual void func1_(){func1(*(const vector<T1> *)p.p2);} 
    virtual void func2_(){func2(*(vector<T1> *)p.p2);} 
    static void func1(const vector<T1>&){/*user defined*/} 
    static void func2(vector<T1>&){/*user defined*/} 
}; 

template<typename T1,typename T2> 
class Foo<map<T1,T2>,typename enable_if<!is_generic<T1>::value && !is_generic<T2>::value>::type> : public FooBase2{ 
public: 
    Foo(map<T1,T2> &v) : FooBase2(&v){} 
    virtual void func1_(){func1(*(const map<T1,T2> *)p.p2);} 
    virtual void func2_(){func2(*(map<T1,T2> *)p.p2);} 
    static void func1(const map<T1,T2>&){/*user defined*/} 
    static void func2(map<T1,T2>&){/*user defined*/} 
}; 

template<typename T1> 
class Foo<const T1,typename enable_if_ng<T1>::type> : public FooBase1{ 
public: 
    Foo(const T1 &v) : FooBase1(&v){} 
    virtual void func1_(){func1(*(const T1 *)p.p1);} 
    static void func1(const T1& v){Foo<T1>::func1(v);} 
}; 

class FooStream{ 
public: 
    FooStream(){}; 
    FooStream& operator<<(FooBase1 &f){f.func1_();return *this;}; 
    FooStream& operator>>(FooBase2 &f){f.func2_();return *this;}; 
}; 

（其他问题：我可以通过使用模板漂亮的东西取代我的宏DECLARE_FOO_SPECIALIZATION我应该改变我的类层次？）

谢谢。

Answer 1

这EnableIf并不在许多编译器的工作，但你可以使用更粗SFINAE伎俩有：

template<std::size_t n> 
struct secret_enum { enum class type {}; }; 
template<bool b, std::size_t n = 0> 
using EnableIf = typename std::enable_if< b, typename secret_enum<n>::type >::type; 

template<typename T, bool b=true> 
struct can_be_fooed : std::false_type {}; 
template<typename T> 
struct can_be_fooed<T, std::is_same<Foo<T>, Foo<T>>::value>:std::true_type {}; 

class FooStream{ 
public: 

    template<typename T, EnableIf<can_be_fooed<typename std::decay<T>::type>>...> 
    FooStream& operator<<(T&&t){ 
    // body of <<, possibly involving wrapping the t in a Foo<T>? 
    }; 
}; 

---

当测试这种代码，停在一行时做的事情15第一个会失败。一次只测试一个步骤。使用模板元编程，您正在调试编译步骤 - 通过以字节大小的块编译内容并在每个步骤中检查，您正在完成相当于逐步执行代码的步骤。

---

而不是你的宏，创建一个traits类，其中有问题的元素是具有true唯一的。然后，只需使用SFINAE编写一个template，该文件仅针对这些类型打开。相同数量的代码行，但没有由宏生成的代码。

template<typename T> struct do_stuff : std::false_type {}; 
template<> struct do_stuff<int> : std::true_type {}; 
template<> struct do_stuff<bool> : std::true_type {}; 
// yada yada 

template<typename T> 
class Foo<T, typename=typename std::enable_if< do_stuff<T>::value >::type> : public FooBase2 { 
public: 
    Foo(T &v) : FooBase2(&v){} 
    virtual void func1_(){func1(*(const T *)p.p2);} 
    virtual void func2_(){func2(*(T *)p.p2);}\ 
    static void func1(const T&){/*user defined*/}\ 
    static void func2(T&){/*user defined*/}\ 
};