如何在容器中存储不同类型的模板化对象？

假设我有一个vector (or list或任何可能更适合这里的容器），我想将模板化类型的多个对象（或指针）存储在：

std::vector<MyClass<double>> v;
// std::vector<MyClass<double> *> v;

不幸的是，我想在这个容器中存储不同的模板化对象（并且理想情况下我需要在恒定的时间访问它们）。

我的第一直觉是创造某种WrapperClass around MyClass这将在内部管理任何MyClass作为成员变量，但我不清楚如何将适当的类型传递给MyClass:

#include <iostream>
#include <string>
#include <stdlib.h>
#include <vector>

using namespace std;

template<typename T>
class MyClass
{
public:
    MyClass() {}
    ~MyClass() {}
};

// templating this of course works, but it doesn't solve my problem
template<typename T>
class WrapperClass
{
public:
    WrapperClass()
    {
        m_object = MyClass<T>();
    }

    ~WrapperClass() { }

private:
    MyClass<T> m_object;
};

int main()
{
    WrapperClass<bool> tmp = WrapperClass<bool>();

    std::vector<WrapperClass<bool> *> v;

    return 0;
}

那么有吗(A)与不同的容器vector我可以用它来解决这个问题或者(B)一种选择类型的方法MyClass in WrapperClass在构造函数内部？我在想一些类似的事情：

class WrapperClass2
{
public:
    WrapperClass2(unsigned int typeId)
    {
        switch (typeId)
        {
            case 0: m_object = new MyClass<bool>();
            case 1: m_object = new MyClass<int>();
            case 2: m_object = new MyClass<float>();
            default: m_object = new MyClass<double>();
        }
    }

    ~WrapperClass2()
    {
        delete m_object;
    }

private:
    MyClass * m_object;
};

另一个想法可能是有一些父母AbstractType我将在向量中使用它，但我不确定这将如何帮助解决模板化类型问题。

类模板的不同实例是完全不相关的类型，因此您不能拥有直接存储它们的容器。

您有几个选择：

1. 保留指向类模板继承自的某个基类的指针集合：

class Base
{
    virtual ~Base {}
    virtual void someMethod() const = 0;
};
    
template <typename T>
class MyClass : public Base
{
    void someMethod() const
    {
        // stuff
    }
};
    
int main()
{
    std::vector<std::unique_ptr<Base>> objs;
    objs.push_back(std::make_unique<MyClass<int>>());
    objs.push_back(std::make_unique<MyClass<std::string>>());

    for (auto& i : objs) {
        i->someMethod();
    }
}

这是一种相当简单的方法，但它会因动态分配和 RTTI 而产生一些运行时开销。另请注意someMethod无法返回T，因为它是父类上的一个方法，不知道它是什么T is.

2. 使用某种类型擦除的包装器，例如boost::any（或即将推出的std::any在 C++17 中）。

#include <any>
#include <string>
#include <vector>

template <typename T>
class MyClass {
 public:
  T someMethod() const {
    // stuff
    return {};
  }
};

void someFunctionThatTakesInt(int i) {}
void someFunctionThatTakesString(std::string s) {}

int main() {
  std::vector<std::any> objs;
  objs.push_back(MyClass<int>());
  objs.push_back(MyClass<std::string>());

  for (const auto& i : objs) {
    if (i.type() == typeid(MyClass<int>)) {
      auto& mc = std::any_cast<const MyClass<int>&>(i);
      someFunctionThatTakesInt(mc.someMethod());
    } else if (i.type() == typeid(MyClass<std::string>)) {
      auto& mc = std::any_cast<const MyClass<std::string>&>(i);
      someFunctionThatTakesString(mc.someMethod());
    }
  }
}

这种方法意味着您可以someMethod return T，但是使得处理从中检索对象变得更加困难vector因为您必须先弄清楚它们是什么类型，然后才能对它们执行任何操作（您实际上是在滚动自己的 RTTI）。

3. Don't.

首先重新思考一下为什么你需要这个。也许另一种方法可能效果更好。也许有回调或访客的东西。我不知道你的目的，所以我不能说什么是合适的。