C++ std :: map保存任何類型的值

基本上我想要MyClass持有一個Hashmap，它將字段名稱（字符串）映射到任何類型的值。爲此，我編寫了一個單獨的MyField類，其類型爲&價值信息..C++ std :: map保存任何類型的值

這是我到目前爲止有：

template <typename T> 
class MyField { 
    T m_Value; 
    int m_Size; 
} 


struct MyClass { 
    std::map<string, MyField> fields; //ERROR!!! 
}

但你可以看到，地圖聲明失敗了，因爲我沒有爲MyField的類型參數...

所以我想它必須是某種東西像

std::map< string, MyField<int> > fields;

或

std::map< string, MyField<double> > fields;

但顯然這破壞了我的整個目的，因爲宣告地圖只能容納特定類型的MyField的..我想一個地圖，可容納任何類型的MyField分類..

有什麼辦法可以實現這個..？

來源

2014-07-11 user3794186

你需要某種類型的擦除。我建議'boost :: any'。 – chris

你可以使用'std :: map >'。 –

@sharth你有什麼理由不用簡單的（void *）來使用shared_ptr ？ – user3794186

Blindy的答案是很不錯的（+1），但只完成了答案：有另一種方式沒有圖書館這樣做，通過使用動態繼承：

class MyFieldInterface 
{ 
    int m_Size; // of course use appropriate access level in the real code... 
    ~MyFieldInterface() = default; 
} 

template <typename T> 
class MyField : public MyFieldInterface { 
    T m_Value; 
} 


struct MyClass { 
    std::map<string, MyFieldInterface* > fields; 
}

優點：

這是熟悉的任何C++程序員，
它不強迫你使用升壓（在某些情況下，你不準）;

缺點：

你必須在堆上分配/自由存儲中的對象，並使用參考語義，而不是價值的語義來操縱他們。
公開繼承暴露的方式可能會導致過度使用動態繼承，並且與您的類型相關的很多長期問題實際上過於相互依賴;
指針的向量是有問題的，如果它必須自己的的對象，因爲你必須管理破壞;

因此，如果可以的話，使用boost :: any或boost :: variant作爲默認值，否則僅考慮此選項。

爲了解決這個問題最後利弊點你可以使用智能指針：

struct MyClass { 
    std::map<string, std::unique_ptr<MyFieldInterface> > fields; // or shared_ptr<> if you are sharing ownership 
}

但是仍然有可能更成問題點：

它迫使你使用新創建的對象/刪除（或make_unique /共享）。這意味着實際的對象是在分配器提供的任何位置（大部分是默認的）在免費商店（堆）中創建的。因此，儘管經常列出對象的速度並不像因爲cache misses那樣快。

diagram of vector of polymorphic objects

如果你擔心通過這個列表循環往往儘可能快的性能（忽略下面如果沒有），那麼你最好使用任何的boost ::變種（如果您已經知道你將使用的所有具體類型）或者使用某種類型擦除的多態容器。

diagram of polymorphic container

的想法是，容器將管理相同類型的對象的數組，但仍然露出相同的接口。該接口可以是一個概念（使用鴨子鍵入技術）或動態接口（在我的第一個例子中是一個基類）。其優點是容器將相同類型的對象保存在不同的向量中，因此通過它們很快。只從一種類型到另一種類型不是。

下面是一個例子（圖像是從那裏）：http://bannalia.blogspot.fr/2014/05/fast-polymorphic-collections.html

然而，這一技術失去它的興趣，如果你需要保持在該對象被插入的順序。

無論如何，有幾種可能的解決方案，這取決於您的需求。如果您對案例的經驗不足，我建議使用我在示例中首先解釋的簡單解決方案或boost :: any/variant。

爲補充這個答案，我想指出這總結，你可以使用所有的C++類型擦除技術非常好的博客文章，意見和優點/缺點：

來源

2014-07-11 16:39:44 Klaim

使用boost::variant（如果您知道可以存儲的類型，它提供編譯時支持）或boost::any（對於真正的任何類型 - 但這種情況不太可能）。

http://www.boost.org/doc/libs/1_55_0/doc/html/variant/misc.html#variant.versus-any

編輯：我不能強調不夠，雖然滾動自己的解決方案看起來很酷，用一個完整的，正確的實施將會爲您節省大量的頭痛，從長遠來看。 boost::any實現RHS拷貝構造函數（C++ 11），安全（typeid()）和不安全（啞投）值檢索，const corectness，RHS操作數以及指針和值類型。

一般情況下都是如此，但對於低級別的基礎類型，您可以構建整個應用程序。

來源

2014-07-11 16:21:49 Blindy

class AnyBase 
{ 
public: 
    virtual ~AnyBase() = 0; 
}; 
inline AnyBase::~AnyBase() {} 

template<class T> 
class Any : public AnyBase 
{ 
public: 
    typedef T Type; 
    explicit Any(const Type& data) : data(data) {} 
    Any() {} 
    Type data; 
}; 

std::map<std::string, std::unique_ptr<AnyBase>> anymap; 
anymap["number"].reset(new Any<int>(5)); 
anymap["text"].reset(new Any<std::string>("5")); 

// throws std::bad_cast if not really Any<int> 
int value = dynamic_cast<Any<int>&>(*anymap["number"]).data;

來源

2014-07-11 16:27:26

你可以在基類中添加一個成員來獲取值並避免額外的強制轉換（'（任何＆）（* anymap [「number」]）.data'看起來很可怕）。但是在那個時候你實現了一個基本的'boost :: any'，不妨使用完整且經過嚴格測試的類。 +1雖然，創造是現貨！ – Blindy

我一定會試試這個！你可以向我解釋AnyBase的兩個析構函數嗎？我不太明白爲什麼你有兩個，爲什麼你需要他們..謝謝 – user3794186

@ user3794186，只有一個desctructor，它是'虛擬的'，因爲否則派生類型'desctructors不會被調用（所以'數據'析構函數不會被調用）。 – Blindy

您也可以使用void *並使用reinterpret_cast將該值轉換回正確的類型。它是C語言中常用的回調函數。

#include <iostream> 
#include <unordered_map> 
#include <string> 
#include <cstdint> // Needed for intptr_t 
using namespace std; 


enum TypeID { 
    TYPE_INT, 
    TYPE_CHAR_PTR, 
    TYPE_MYFIELD 
};  

struct MyField { 
    int typeId; 
    void * data; 
}; 

int main() { 

    std::unordered_map<std::string, MyField> map; 

    MyField anInt = {TYPE_INT, reinterpret_cast<void*>(42) }; 

    char cstr[] = "Jolly good"; 
    MyField aCString = { TYPE_CHAR_PTR, cstr }; 

    MyField aStruct = { TYPE_MYFIELD, &anInt }; 

    map.emplace("Int", anInt); 
    map.emplace("C String", aCString); 
    map.emplace("MyField" , aStruct ); 

    int   intval = static_cast<int>(reinterpret_cast<intptr_t>(map["Int"].data)); 
    const char *cstr2 = reinterpret_cast<const char *>(map["C String"].data); 
    MyField* myStruct = reinterpret_cast<MyField*>(map["MyField"].data); 

    cout << intval << '\n' 
     << cstr << '\n' 
     << myStruct->typeId << ": " << static_cast<int>(reinterpret_cast<intptr_t>(myStruct->data)) << endl; 
}

來源

2014-07-11 16:46:35

s /'reinterpret_cast' /'static_cast' / – chris

C++ 17有一個std::variant類型，它具有用於保存不同類型的工具，比聯合更好。

對於那些不在C++ 17上的人，boost::variant實現了相同的機制。

對於那些不使用升壓，https://github.com/mapbox/variant實現的variant更輕的版本，C++ 11和C++ 14看起來非常有前途，有據可查，重量輕，並有大量的應用實例。

來源

2017-10-16 17:48:14 alias65536

C++ std :: map保存任何類型的值

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