如何使用可变参数模板在 C++ 中概括对象创建？

Question

我正在尝试用 C++ 创建一个通用工厂方法，它可以创建许多（但数量有限）对象之一的实例。每个对象都需要不同类型的参数来构造，所以我希望该方法以某种方式推断出所需的类型，而不想让用户明确指定它。

这里有一些代码来说明我正在尝试做的事情：

#include <iostream>
using namespace std;

class A {
public:
    A(int x, int y) {
        cout << "A(" << x << ", " << y << ")\n";
    }
};

class B {
public:
    B(float a, float b) {
        cout << "B(" << a << ", " << b << ")\n";
    }
};

template<typename T, typename... Ts>
T * Make(Ts... vs) {
    puts(__PRETTY_FUNCTION__); // __FUNCSIG__ or __PRETTY_FUNCTION__
    return new T{ vs... };
}

现在，main 函数中的代码可以通过调用 Make 来创建 A * 和 B * 类型的对象，如下所示：

A *a = Make<A>(3, 4);
B *b = Make<B>(3.14f, 6.28f);

有没有一种方法可以扩展此代码以使其他函数能够调用 Make 而无需明确指定它们是想要 A * 还是 B * 的实例？例如，

A * a = Make(3, 4); // (int, int)
B * b = Make(3.14f, 6.28f); // (float, float)

我知道函数模板是使用参数类型推导来实例化的，return 类型不参与其中。但是，编译器不会进行任何类型转换。所以 Make(int, int) 绝对是与 Make(float, float) 不同的实例，我希望能够利用它来将函数定义映射到正确的 return 类型。

这是我的尝试：

定义显式实例化
```
template A * Make(int x, int y);
```

定义专业

template<>
A * Make<A, int, int>(int x, int y);

两者都没有按预期工作。关于如何实现这一点有什么想法吗？

Answer 1

我写了一个 Maker 帮助程序模板来注册哪些类是允许的，虽然我不知道如何禁用基本模板：

template <typename... Ts>
struct Maker {
    using type = void;
};

template <>
struct Maker<int, int> {
    using type = A;
};

template <>
struct Maker<float, float> {
    using type = B;
};

template<typename... Ts, typename T=typename Maker<Ts...>::type>
T * Make(Ts... vs) {
    puts(__PRETTY_FUNCTION__); // __FUNCSIG__ or __PRETTY_FUNCTION__
    return new T{ vs... };
}

int main() {
    A * a = Make(3, 4); // (int, int)
    B * b = Make(3.14f, 6.28f); // (float, float)
}

Answer 2

您可能会向工厂提供所需的信息，class 组构造，以及所需的参数 (*)。

(*): (注意：如果您的 classes 具有正确的属性，您甚至可以使用 magic_get.

自动检测构造函数的参数

template <typename ... Sigs> struct Maker : Maker<Sigs>...
{
    using Maker<Sigs>::operator ()...;

    // Do we want to accept conversions or not in non ambiguous cases ?
    //template <typename ... Ts> operator()(Ts/*&&*/...) const = delete;
};

template <class C, typename ... Args> struct Maker<C(Args...)>
{
    C operator()(Args... args) const {
        puts(__PRETTY_FUNCTION__); // __FUNCSIG__ or __PRETTY_FUNCTION__
        return C(std::forward<Args>(args)...); // not {} to avoid initializer_list constructor
    }
};

然后是工厂实例：

constexpr Maker<A(int, int), B(float, float)> Make{};

使用情况：

A a = Make(3, 4); // (int, int)
B b = Make(3.14f, 6.28f); // (float, float)

Demo

如何使用可变参数模板在 C++ 中概括对象创建？

How to generalize object creation in C++ using variadic templates?

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