使用访问者模式检查派生的 class 类型？

Question

我正在使用访问者模式来处理很多不同的 AST 问题，事实证明这种模式非常有效。例如，我用它来检查静态类型。这在查找确切类型时效果很好，但它不适用于派生的 classes。即，如果我们有继承自 Base 的 Derived，询问 Derived 对象是否是 Base 失败。

考虑以下 C++ 代码：

#include <iostream>
#include <functional>
#include <memory>

using namespace std;

class Base;
class Derived;

class Visitor {
public:
    virtual void visit(Base& object) = 0;
    virtual void visit(Derived& object) = 0;
};

class EmptyVisitor : public Visitor {
public:
    virtual void visit(Base& object) override {}
    virtual void visit(Derived& object) override {}
};

template <class TYPE> class LogicVisitor : public EmptyVisitor {
public:
    LogicVisitor(function<void(TYPE&)> logic) : EmptyVisitor(), logic(logic) {}
    virtual void visit(TYPE& object) override { logic(object); }
private:
    function<void(TYPE&)> logic;
};

class Base {
public:
    virtual void accept(Visitor* visitor) {
        visitor->visit(*this);
    }
};

class Derived : public Base {
public:
    virtual void accept(Visitor* visitor) override {
        visitor->visit(*this);
    }
};

template <class TYPE> bool is_type(shared_ptr<Base> base)
{
    bool is_type = false;
    LogicVisitor<TYPE> logic_visitor([&](TYPE& object) {
        is_type = true;
    });
    base->accept((Visitor*)&logic_visitor);
    return is_type;
}

int main() {
    auto base = make_shared<Base>();
    auto derived = make_shared<Derived>();
    cout << "is_type<Base>(base) = " << (is_type<Base>(base) ? "true" : "false") << endl;
    cout << "is_type<Derived>(base) = " << (is_type<Derived>(base) ? "true" : "false") << endl;
    cout << "is_type<Base>(derived) = " << (is_type<Base>(derived) ? "true" : "false") << endl;
    cout << "is_type<Derived>(derived) = " << (is_type<Derived>(derived) ? "true" : "false") << endl;
    return 0;
}

它按预期输出以下结果：

is_type<Base>(base) = true
is_type<Derived>(base) = false
is_type<Base>(derived) = false
is_type<Derived>(derived) = true

虽然这很适合检索对象的静态类型，但如果我想将 is_type<Base>(derived) 改为 return true 而不是 false 如何解决这个问题，所以我可以有效地检查 class 继承？这在 C++ 中可能吗？

Answer 1

你不能。原因是重载解析（和您的设计模式）。每个访问者都有两个重载，一个用于 Base&，第二个用于 Derived&。 LogicVisitor 使用作为模板参数传递的类型覆盖函数，因此对于 Base 它将覆盖 void visit(Base&).

您希望它为 Base 覆盖 void visit(Derived&) 而不是（或另外）。但这需要访问者找到从 Base 派生的每个 class，目前这是不可能的。

您可以使用 std::is_base_of 代替：

template<typename T, typename U>
constexpr bool is_type(std::shared_ptr<U>) {
    return std::is_base_of_v<std::decay_t<T>, std::decay_t<U>>;
}

使用访问者模式检查派生的 class 类型？

Using visitor pattern for checking derived class type?

c++

inheritance

dynamic-cast

visitor-pattern