从 iostream 读取超类的子类实例。 >> 运算符如何知道哪个子类？

Question

我有一个包含多个子class 的超级class 元素，我们称它们为A 和B。我想重载<< 和>> 以便我可以保存和加载我的对象。

class Element
{
public:
   Element();
   int superProperty;
   virtual void write(iostream &out)
   {
      out << superProperty;
   }
   virtual void read(iostream &in)
   {
      in >> superProperty;
   }
};

iostream operator<<(iostream &out, const Element &elt)
{
  elt.write(out);
  return(out);
}

iostream operator>>(iostream &in Element &elt)
{
  elt.read(in);
  return(in);
}

class A : public Element
{
public:
  A();
  int subProperty;
   void write(iostream &out)
   {
      Element::write(out);
      out << subProperty;
   }
   void read(iostream &in)
   {
      Element::read(in);
      in >> subProperty;
   }
};

class B : public Element
{
public:
  B();
  double subProperty;
   void write(iostream &out)
   {
      Element::write(out);
      out << subProperty;
   }
   void read(iostream &in)
   {
      Element::read(in);
      in >> subProperty;
   }
};

有了这些定义，我可以轻松地写出我的元素文件，将每个元素写成

iostream mystream;
Element e;
...
mystream << e;

我卡住的地方是重新阅读它们。我希望它看起来像这样：

iostream mystream;
Element *pe;
...
pe = new Element();  // the problem is right here
mystream >> *pe;

但这行不通，因为我不知道我要读取的元素是 Element 还是 A 或 B。（在我的应用程序中，我从未实际实例化 Element。所有对象是子 class 之一。）我求助于写出一个字符来指示 class...

if (dynamic_cast<A>(e))
{
   out << 'A';
   out << e;
} else if (dynamic_cast<B>(e))
{
  out << 'B';
  out << e;
}

然后 switch/casing 阅读如下：

    char t;
    Element *pe;
...
    in >> t;
    switch (t)
    {
      case 'A':
        pe = new A;
        break;
      case 'B':
        pe = new B;
        break;
    }
    in >> *pe;

不过好像不雅

流式传输不同对象的更好方法是什么？

Answer 1

从本质上讲，这就是任何序列化解决方案的归结所在。虽然优雅可能会有所改善，但使用代码生成可能仍然更好（序列化框架可以做到这一点）。

使用虚函数或映射绝对可以避免动态转换（type_index 标记 1）。开关也可以用地图（工厂标签）代替。甚至可以（使用一些模板魔法）使用相同的代码来初始化两个映射，例如：

using Factory = void(*)();
struct SerializationInfo {
  char key;
  type_index type;
  Factory factory;
};

template <class T>
SerializationInfo Serializable(char key) // note that SerializationInfo is not a template!
{
    return {key, typeid(T), []() { return new T(); }}; // IIRC captureless lambda is convertible to a function pointer
}

Maps buildSerializationMaps(initializer_list<SerializationInfo>);

buildSerializationMaps({
    Serializable<A>('A'),
    Serializable<B>('B'),
});

其中Serializable是一个函数模板，将所有序列化信息（键、类型id和工厂函数）包装在一个标准接口中。

从 iostream 读取超类的子类实例。 >> 运算符如何知道哪个子类？

Reading subclass instance of superclass from iostream. How does >> operator know which subclass?

c++

iostream