C++ 接口队列或 priority_queue 作为 class 的模板参数
C++ Interfacing queue or priority_queue as template parameter of a class
解释
我有一个 class(在示例中名为 Banana
),它将作为模板参数(在示例中名为 Q
)接收一个 std::queue
或std::priority_queue
。此参数所需的唯一方法是 push()
、pop()
和 front()
。现在的问题是:两个队列都有 push()
和 pop()
,但是 std::priority_queue
(等效的队列)中的 front()
方法被命名为 top()
。如何连接此参数 Q
?
可能的解决方案
我正在考虑不同的解决方案,但 none 说服了我。我正在编写一个 C++ 库,我不希望 肮脏的 解决方案会使库用户的生活复杂化。这是我的想法:
- 创建
std::priority_queue
的子 class 实现 front()
方法。太脏了。
添加另一个接受如下函数的模板参数:
[] (const std::priority_queue& q) { q.top(); }
或
[] (const std::queue& q) { q.front(); }
取决于使用的队列类型。肮脏:使图书馆用户的生活变得复杂。
- ...
你有一款简单大方的吗?
例子
#include <iostream>
#include <queue>
#include <utility>
template <typename T, class Q = std::queue<T>>
class Banana
{
private:
Q queue;
public:
void push(T&& o)
{
queue.push(std::move(o));
}
const T& top()
{
return queue.front();
}
};
int main()
{
Banana<int> banana0;
banana0.push(0);
std::cout << banana0.top() << std::endl;
Banana<int, std::priority_queue<int>> banana1;
banana1.push(1);
std::cout << banana1.top() << std::endl;
return 0;
}
显然这不会编译。但我发布了编译器响应以更好地解释问题:
test.cxx: In instantiation of ‘const T& Banana<T, Q>::top() [with T = int; Q = std::priority_queue<int>]’:
test.cxx:32:34: required from here
test.cxx:20:30: error: ‘class std::priority_queue<int>’ has no member named ‘front’
return queue.front();
这只是一个简化的例子。真正的问题要复杂得多。
添加间接级别:
template<typename T, class C>
auto& front_or_top(std::queue<T, C> const &q) {
return q.front();
}
template<typename T, class C, typename Comp>
auto& front_or_top(std::priority_queue<T, C, Comp> const &q) {
return q.top();
}
并让重载决议发挥作用。
您可以使用 SFINAE 方式,例如:
template <typename T, class Q = std::queue<T>>
class Banana
{
private:
Q queue;
template <typename Queue>
static
auto private_top(Queue& queue) -> decltype(queue.top()) { return queue.top();}
template <typename Queue>
static
auto private_top(Queue& queue) -> decltype(queue.front()) { return queue.front();}
public:
void push(T&& o)
{
queue.push(std::move(o));
}
const T& top()
{
return private_top(queue);
}
};
我不知道它是否有意义,但对于 C++17,您可以像下面这样使用 std::experimental::is_detected
:
#include <iostream>
#include <queue>
#include <set>
#include <experimental/type_traits>
template<typename T>
using front_t = decltype( std::declval<T&>().front() );
template<typename T>
constexpr bool has_front = std::experimental::is_detected_v<front_t, T >;
template<class T>
void elementTop(T& obj)
{
if constexpr (has_front<T>)
{
obj.front();
std::cout << "Front \n";
}
else
{
obj.top();
std::cout << "Top \n";
}
}
int main()
{
std::priority_queue<int> q1;
std::queue<int> q2;
std::vector<int> vec;
std::set<int> s;
elementTop(q1) ;
elementTop(q2) ;
elementTop(vec) ;
/* elementTop(s) ; errors out */
return 0;
}
解释
我有一个 class(在示例中名为 Banana
),它将作为模板参数(在示例中名为 Q
)接收一个 std::queue
或std::priority_queue
。此参数所需的唯一方法是 push()
、pop()
和 front()
。现在的问题是:两个队列都有 push()
和 pop()
,但是 std::priority_queue
(等效的队列)中的 front()
方法被命名为 top()
。如何连接此参数 Q
?
可能的解决方案
我正在考虑不同的解决方案,但 none 说服了我。我正在编写一个 C++ 库,我不希望 肮脏的 解决方案会使库用户的生活复杂化。这是我的想法:
- 创建
std::priority_queue
的子 class 实现front()
方法。太脏了。 添加另一个接受如下函数的模板参数:
[] (const std::priority_queue& q) { q.top(); }
或
[] (const std::queue& q) { q.front(); }
取决于使用的队列类型。肮脏:使图书馆用户的生活变得复杂。
- ...
你有一款简单大方的吗?
例子
#include <iostream>
#include <queue>
#include <utility>
template <typename T, class Q = std::queue<T>>
class Banana
{
private:
Q queue;
public:
void push(T&& o)
{
queue.push(std::move(o));
}
const T& top()
{
return queue.front();
}
};
int main()
{
Banana<int> banana0;
banana0.push(0);
std::cout << banana0.top() << std::endl;
Banana<int, std::priority_queue<int>> banana1;
banana1.push(1);
std::cout << banana1.top() << std::endl;
return 0;
}
显然这不会编译。但我发布了编译器响应以更好地解释问题:
test.cxx: In instantiation of ‘const T& Banana<T, Q>::top() [with T = int; Q = std::priority_queue<int>]’:
test.cxx:32:34: required from here
test.cxx:20:30: error: ‘class std::priority_queue<int>’ has no member named ‘front’
return queue.front();
这只是一个简化的例子。真正的问题要复杂得多。
添加间接级别:
template<typename T, class C>
auto& front_or_top(std::queue<T, C> const &q) {
return q.front();
}
template<typename T, class C, typename Comp>
auto& front_or_top(std::priority_queue<T, C, Comp> const &q) {
return q.top();
}
并让重载决议发挥作用。
您可以使用 SFINAE 方式,例如:
template <typename T, class Q = std::queue<T>>
class Banana
{
private:
Q queue;
template <typename Queue>
static
auto private_top(Queue& queue) -> decltype(queue.top()) { return queue.top();}
template <typename Queue>
static
auto private_top(Queue& queue) -> decltype(queue.front()) { return queue.front();}
public:
void push(T&& o)
{
queue.push(std::move(o));
}
const T& top()
{
return private_top(queue);
}
};
我不知道它是否有意义,但对于 C++17,您可以像下面这样使用 std::experimental::is_detected
:
#include <iostream>
#include <queue>
#include <set>
#include <experimental/type_traits>
template<typename T>
using front_t = decltype( std::declval<T&>().front() );
template<typename T>
constexpr bool has_front = std::experimental::is_detected_v<front_t, T >;
template<class T>
void elementTop(T& obj)
{
if constexpr (has_front<T>)
{
obj.front();
std::cout << "Front \n";
}
else
{
obj.top();
std::cout << "Top \n";
}
}
int main()
{
std::priority_queue<int> q1;
std::queue<int> q2;
std::vector<int> vec;
std::set<int> s;
elementTop(q1) ;
elementTop(q2) ;
elementTop(vec) ;
/* elementTop(s) ; errors out */
return 0;
}