一个C++模板工厂的编译问题的解决。针对第三方库的构造函数以及追加了的对象构造函数。牵扯到重载、特化等

news2024/11/14 6:12:56

一窥模板的替换和匹配方式：偏特化的参数比泛化版本的还要多：判断是不是std::pair＜,＞。_stdpair模板参数太多-CSDN博客

简介

在一个项目里，调用了第三封的库，这个库里面有个类用的很多，而且其构造函数至少有6个，并且个人感觉还不够多。根据实际使用，还得增加一些。

需求

1、增加构造函数，比如除了下面的，还增加(ElementId,const std::wstring& modelName)，以及FarElementId

2、希望能用通用的构造接口来生成对象，比如Create

3、希望能用指针对象（智能指针）

第三方库的6个构造函数

EditElementHandle (MSElementDescrCP descr, bool isUnmodified, DgnModelRefR modelRef);
EditElementHandle() {} 
EditElementHandle (MSElementDescrP descr, bool owned, bool isUnmodified, DgnModelRefP modelRef=NULL) ;
EditElementHandle (ElementRefP elRef, DgnModelRefP modelRef=NULL) : ElementHandle (elRef, modelRef) {}
EditElementHandle (MSElementCP el, DgnModelRefP modelRef) : ElementHandle (el, modelRef){}
EditElementHandle (ElementId id, DgnModelRefP modelRef) : ElementHandle (id, modelRef) {}

 定义智能指针

using EditElementHandlePtr = std::shared_ptr<DgnPlatform::EditElementHandle>;

定义工厂EEHFactory

struct EEhFactory
{
    template <typename ... Args>
    static HCHXKERNEL::EditElementHandlePtr
        Create(Args&& ... args)
    {
        return std::make_shared<DgnPlatform::EditElementHandle>(std::forward<Args>(args)...);
    }
};

可以这样使用：

ElementRefP elRef{ NULL };
DgnModelRefP modelRef{ NULL };
auto editElementHandlePtr1 = EEhFactory::Create(elRef, modelRef);

新需求

我想这样使用，怎么办：

DgnPlatform::ElementId eid0{ 0 };
std::wstring str{ L"" };
auto editElementHandlePtr2 = EEhFactory::Create(eid0, str);

或者
auto editElementHandlePtr3 = EEhFactory::Create(eid0, std::wstring{ L"PipeDrawing" });

或者
auto editElementHandlePtr3 = EEhFactory::Create(eid0,  L"PipeDrawing" );

问题：相当于增加了两个构造函数。这两个函数由我们自己实现

第一个尝试：非泛化版本

先加入普通静态函数，看什么效果，能否达到重载的目的：

struct EEhFactory
{
    template <typename ... Args>
    static HCHXKERNEL::EditElementHandlePtr
        Create(Args&& ... args)
    {
        return std::make_shared<DgnPlatform::EditElementHandle>(std::forward<Args>(args)...);
    }

static HCHXKERNEL::EditElementHandlePtr
        Create(ElementId eid, const std::wstring& modelName)
{
  DgnModelRefP modelRef = NULL;
        if (!MiscUtil::GetModelRefByName(&modelRef, modelName.c_str(), false, false))
            return NULL;

        return EEhFactoryXXX::Create(eid, modelRef);
}
};


调用：
{
            DgnPlatform::ElementId eid0{ 0 };//, eid1{ 0 };
            DgnModelRefP modelRef = NULL;
            EEhFactoryXXX::Create(eid0, modelRef);
}

编译结果是：

 注意最后一句：

note: 参见对正在编译的函数 模板 实例化“std::shared_ptr<
Bentley::DgnPlatform::EditElementHandle
> 
EEhFactoryXXX::Create<Bentley::DgnPlatform::ElementId&,std::wstring&>
(Bentley::DgnPlatform::ElementId &,std::wstring &)”的引用

明明我们想要调用的是：

static HCHXKERNEL::EditElementHandlePtr  Create(ElementId eid, const std::wstring& modelName);

结果看起来，貌似编译器优先去泛型那边了：

template <typename ... Args>
    static std::shared_ptr<DgnPlatform::EditElementHandle>/*HCHXKERNEL::EditElementHandlePtr*/
        Create(Args&& ... args)
    {
        return std::make_shared<DgnPlatform::EditElementHandle>(std::forward<Args>(args)...);
    }

这个第26行，就是泛型函数里的，压根没走到我们的普通函数那里。

 

 第二个尝试：泛化版本

改造一下，想法是推导的时候，

Param1st推导成ElementId，而Param2ndst推导成std::wstring：

struct  EEhFactoryXXX
{

    template <typename ... Args>
    static std::shared_ptr<DgnPlatform::EditElementHandle>/*HCHXKERNEL::EditElementHandlePtr*/
        Create(Args&& ... args)
    {
        return std::make_shared<DgnPlatform::EditElementHandle>(std::forward<Args>(args)...);
    }

    template<typename T>
    struct IsFarElementID : std::false_type
    {};

    template<>
    struct IsFarElementID<DgnPlatform::DgnHistory::FarElementID> : std::true_type
    {};

    template<typename T>
    struct IsElementId : std::false_type
    {};

    template<>
    struct IsElementId<DgnPlatform::ElementId> : std::true_type
    {};

    template<typename T>
    struct IsWstring : std::false_type
    {};

    template<>
    struct IsWstring<std::wstring> : std::true_type
    {};

    template <
        typename Param1st, typename Param2ndst,
        typename std::enable_if<
        IsElementId<Param1st>::value &&
        IsWstring<Param2ndst>::value
        , int>::type = 0
        >
        static HCHXKERNEL::EditElementHandlePtr Create(
            Param1st eid,
            const Param2ndst& modelName
        )
    {
        DgnModelRefP modelRef = NULL;
        if (!MiscUtil::GetModelRefByName(&modelRef, modelName.c_str(), false, false))
            return NULL;

        //using eid_decayType = typename std::decay<Param1st>::type;
        //typename std::decay<Param1st>::type a;
        //TypeDisplayer<decltype(a)> aType;
        //return NULL;
        return EEhFactoryXXX::Create(eid, modelRef);
    }
};

调用：
{
    DgnPlatform::ElementId eid0{ 0 };//, eid1{ 0 };
    std::wstring str{ L"" };
    auto editElementHandlePtr2 = EEhFactoryXXX::Create(eid0, str);
}

但是呢，编译结果让人大吃一惊，出现的编译提示和之前一模一样，说明压根还是没走到我们新的泛型函数里来。

这次终于引起我的注意了

Param1st推导成Bentley::DgnPlatform::ElementId&？而Param2ndst推导成std::wstring &？

至于我期望的Elementid，和const std::wstring&，压根不挨着？const跑哪去了，压根没搭理我给出的定义？

而且还是走的原来的变参的模板定义。

Bentley::DgnPlatform::EditElementHandle
> 
EEhFactoryXXX::Create<Bentley::DgnPlatform::ElementId&,std::wstring&>
(Bentley::DgnPlatform::ElementId &,std::wstring &)”的引用

果然泛型这玩意，水太深了。

分析函数重载

睡觉之前琢磨了一下，感觉有头绪了

首先，类EEHFactory里的两个Create函数，都是static的泛型成员变量。一个是最泛化的版本，另一个是特化的版本。

这貌似牵扯到函数重载的问题？

但看看这个：函数模板之间不能重载，把类型推导放到形参里就可以了_template 函数无法重载-CSDN博客

是不是要分两种情况，是不是存在最泛化的版本。

存在最泛化的版本时

而且当前这个泛化的版本，是属于变参的，什么类型都能接受的那种。

编译器扫描到存在一个这样的泛化版本，先用它解析了一下参数类型。由于它是引用类型（Args&& ... args），左值的变量就推导出了左值引用，

{
    DgnPlatform::ElementId eid0{ 0 };
    std::wstring str{ L"" };
    auto editElementHandlePtr2 = EEhFactoryXXX::Create(eid0, str);
eid0和str都是左值变量，最后推到出来的类型就是左值引用：ElementId&和std::wstring&
}

auto editElementHandlePtr2 = 
EEhFactoryXXX::Create(eid0, std::wstring{L"PipeDrawing"});
的推导结果就是ElementId&，和std::wstring&&

好了，这个泛化版本先把类型给推导出来了，基调给定下来了，那就是ElementId&和std::wstring&。这个时候，它发现另一个Create函数，貌似可以重载，但得先检查一下，参数是否匹配。 

它发现，此Create的参数是：Param1st eid和const Param2ndst& modelName

从形式上看，就不符合。

所以，最后还是走最泛化的版本。

template <
        typename Param1st, typename Param2ndst,
        typename std::enable_if<
        IsElementId<Param1st>::value &&
        IsWstring<Param2ndst>::value
        , int>::type = 0
        >
        static HCHXKERNEL::EditElementHandlePtr Create(
            Param1st eid,
            const Param2ndst& modelName
        )
    {
        DgnModelRefP modelRef = NULL;
        if (!MiscUtil::GetModelRefByName(&modelRef, modelName.c_str(), false, false))
            return NULL;

        return EEhFactoryXXX::Create(eid, modelRef);
    }

那我就让你如意，重新定义一下：

把Param1st eid和const Param2ndst& modelName改成：

Param1st& eid和Param2ndst& modelName。

就没事了。

struct  EEhFactoryXXX
{

    template <typename ... Args>
    static std::shared_ptr<DgnPlatform::EditElementHandle>/*HCHXKERNEL::EditElementHandlePtr*/
        Create(Args&& ... args)
    {
        return std::make_shared<DgnPlatform::EditElementHandle>(std::forward<Args>(args)...);
    }

    template<typename T>
    struct IsFarElementID : std::false_type
    {};

    template<>
    struct IsFarElementID<DgnPlatform::DgnHistory::FarElementID> : std::true_type
    {};

    template<typename T>
    struct IsElementId : std::false_type
    {};

    template<>
    struct IsElementId<DgnPlatform::ElementId> : std::true_type
    {};

    template<typename T>
    struct IsWstring : std::false_type
    {};

    template<>
    struct IsWstring<std::wstring> : std::true_type
    {};

    template <
        typename Param1st, typename Param2ndst,
        typename std::enable_if<
        IsElementId<Param1st>::value &&
        IsWstring<Param2ndst>::value
        , int>::type = 0
        >
        static HCHXKERNEL::EditElementHandlePtr Create(
            Param1st& eid,
            Param2ndst& modelName
        )
    {
        DgnModelRefP modelRef = NULL;
        if (!MiscUtil::GetModelRefByName(&modelRef, modelName.c_str(), false, false))
            return NULL;

        return EEhFactoryXXX::Create(eid, modelRef);
    }
};

调用：
{
    DgnPlatform::ElementId eid0{ 0 };//, eid1{ 0 };
    std::wstring str{ L"" };
    auto editElementHandlePtr2 = EEhFactoryXXX::Create(eid0, str);
}

下面这个例子，帮助理解，但这是个类的例子，函数可能有所不同，但仅仅是帮助理解。

A的泛化版本根本没有实现，但它是不能缺少的，否则就编译报错。

第二个A是个偏特化版本。（还是特化？）

enable_if和类的偏特化-CSDN博客

#include <iostream>
template<class T, class Enabled=void >
class A;
 
template<class T>
class A<T, typename std::enable_if<std::is_floating_point<T>::value>::type> {
public:
	A() { std::cout << "partial specialization\r\n";}
}; // specialization for floating point types
 
int main() {
	A<double> a;
}

不存在最泛化版本时

编译器别无选择。可以编译成功。

但如果是类，必须要有最泛化的版本。

struct  EEhFactoryXXX
{
    ///@code{.unparsed}
    ///此函数的功能：
    ///  创建EditElementHandle的指针对象
    ///  最泛化的版本
    ///@endcode 
    ///@return   true:成功 false:失败
    ///@author Simon.Zou @date 2024/02/20
    //template <typename ... Args>
    //static std::shared_ptr<DgnPlatform::EditElementHandle>/*HCHXKERNEL::EditElementHandlePtr*/
    //    Create(Args&& ... args)
    //{
    //    return std::make_shared<DgnPlatform::EditElementHandle>(std::forward<Args>(args)...);
    //}

    template<typename T>
    struct IsFarElementID : std::false_type
    {};

    template<>
    struct IsFarElementID<DgnPlatform::DgnHistory::FarElementID> : std::true_type
    {};

    template<typename T>
    struct IsElementId : std::false_type
    {};

    template<>
    struct IsElementId<DgnPlatform::ElementId> : std::true_type
    {};

    template<typename T>
    struct IsWstring : std::false_type
    {};

    template<>
    struct IsWstring<std::wstring> : std::true_type
    {};

    template <
        typename Param1st, typename Param2ndst,
        typename std::enable_if<
        IsElementId<Param1st>::value &&
        IsWstring<Param2ndst>::value
        , int>::type = 0
        >
        static HCHXKERNEL::EditElementHandlePtr Create(
            Param1st& eid,
            Param2ndst& modelName
        )
    {
        DgnModelRefP modelRef = NULL;
        if (!MiscUtil::GetModelRefByName(&modelRef, modelName.c_str(), false, false))
            return NULL;


        return NULL; 
        //return EEhFactoryXXX::Create(eid, modelRef); 
//暂时切换成return NULL。因为没有函数接收ElementId和DgnModelRefp
    }
// 
//     template <
//         typename Param1st, typename Param2ndst,
//         typename std::enable_if<
//         IsElementId<Param1st>::value &&
//         IsWstring<Param2ndst>::value
//         , int>::type = 0
//     >
//         static HCHXKERNEL::EditElementHandlePtr Create(
//             Param1st& eid,
//             Param2ndst&& modelName
//         )
//     {
//         return EEhFactoryXXX::Create(eid, modelName);
//     }

};

测试：
DgnPlatform::ElementId eid0{ 0 };//, eid1{ 0 };
std::wstring str{ L"" };
auto editElementHandlePtr2 = EEhFactoryXXX::Create(eid0, str);

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