前言
回顾上回
回想上回为了写一个 memento 模式(请看 谈 C++17 里的 Memento 模式),觉得仅仅 memento 太干瘪了,干脆就写了个类库 undo-cxx,也真是没谁了。
这两日想来想去,愈发觉得这事干得太那啥了。今后还是不必如此的吧?话说这两天头发都不长长了,担忧啊。
本文缘起
在 谈 C++17 里的 Factory 模式 中我介绍了 hicc/cmdr-cxx 中的 factory 模板类,看了一下时间表,动念是 0822,居然这么长时间了(而且都三个月了,写个 GoF 系列竟然也没写出来,我不应该这么懒的)。当时提到 factory 的存在的 T data
问题,即在 factory 的 tuple 中持有每个 products 类的一个具体化实例,原因是为了稍后能够从 T data 中抽出类型供 create 使用。
这显然是一个不舒服的东西。
但是当时不想纠缠了,问题就这么遗留下来了,直到后来某一天感到了不能忍,才去研究了怎么消灭这玩意,事实上它确实是可以被消灭的。
factory<>
改进版
所以现在改进的版本是:
namespace cmdr::util::factory {
/**
* @brief a factory template class
* @tparam product_base such as `Shape`
* @tparam products such as `Rect`, `Ellipse`, ...
*/
template
class factory final {
public:
CLAZZ_NON_COPYABLE(factory);
using string = id_type;
template
struct clz_name_t {
string id = id_name();
using type = T;
using base_type = product_base;
static void static_check() {
static_assert(std::is_base_of::value, "all products must inherit from product_base");
}
template
std::unique_ptr gen(Args &&...args) const {
return std::make_unique(args...);
}
// T data;
};
using named_products = std::tuple...>;
template
static auto create(string const &id, Args &&...args) {
std::unique_ptr result{};
std::apply([](auto &&...it) {
((it.static_check() /*static_check()*/), ...);
},
named_products{});
std::apply([&](auto &&...it) {
((it.id == id ? result = it.gen(args...) : result), ...);
},
named_products{});
return result;
}
template
static std::shared_ptr make_shared(string const &id, Args &&...args) {
std::shared_ptr ptr = create(id, args...);
return ptr;
}
template
static std::unique_ptr make_unique(string const &id, Args &&...args) {
return create(id, args...);
}
template
static product_base *create_nacked_ptr(string const &id, Args &&...args) {
return create(id, args...).release();
}
private:
}; // class factory
} // namespace cmdr::util::factory
在这个改进版中,我们通过在 clz_name_t 中定义一个 generator 函数的方式来构造 T 的最终实例,而不必借助于 decltype(T data) 这样的运算来获得 T 类型,所以能够顺利地消除 T data。
顺便也改写了 static_assert 函数,这个函数仅被用于编译期。
在 create() 中的两次 named_products{} 实例实际上会在 release build 时被优化为单次。
遗憾的是
仍未能解决的是大量 products(例如数千个)时遍历 named_products{} 导致的可能的性能问题。因为没有合适的参数包展开语法,这个问题依然还是被搁置,今后有了念头再来补充一次咯。
幸运的是,一般情况下这并不会真是个问题。
改进版的 type_name,以及 id_name
在 factory<>
新版本中使用了新的 id 名算法 id_name,它从类型 T 抽出其类型名表述(如同 word_processor::FontStyleCmd
这样),然后去掉泛型参数部分,留下 word_processor::FontStyleCmd
,这样更适合于被其他场所所使用。 /
改进的 type_name
此前并未专门展示 type_name 的实现,你需要去检查源代码才行。另外,旧的实现存在一定的兼容性问题,尤其是在 msvc 中一直是勉强工作。
所以,也不能忍,改掉:
namespace cmdr::debug{
template
constexpr std::string_view type_name();
template<>
constexpr std::string_view type_name() { return "void"; }
namespace detail {
using type_name_prober = void;
template
constexpr std::string_view wrapped_type_name() {
#ifdef __clang__
return __PRETTY_FUNCTION__;
#elif defined(__GNUC__)
return __PRETTY_FUNCTION__;
#elif defined(_MSC_VER)
return __FUNCSIG__;
#else
#error "Unsupported compiler"
#endif
}
constexpr std::size_t wrapped_type_name_prefix_length() {
return wrapped_type_name().find(type_name());
}
constexpr std::size_t wrapped_type_name_suffix_length() {
return wrapped_type_name().length() - wrapped_type_name_prefix_length() - type_name().length();
}
template
constexpr std::string_view type_name() {
constexpr auto wrapped_name = wrapped_type_name();
constexpr auto prefix_length = wrapped_type_name_prefix_length();
constexpr auto suffix_length = wrapped_type_name_suffix_length();
constexpr auto type_name_length = wrapped_name.length() - prefix_length - suffix_length;
return wrapped_name.substr(prefix_length, type_name_length);
}
} // namespace detail
template
constexpr std::string_view type_name() {
constexpr auto r = detail::type_name();
using namespace std::string_view_literals;
constexpr auto pr1 = "struct "sv;
auto ps1 = r.find(pr1);
auto st1 = (ps1 == 0 ? pr1.length() : 0);
auto name1 = r.substr(st1);
constexpr auto pr2 = "class "sv;
auto ps2 = name1.find(pr2);
auto st2 = (ps2 == 0 ? pr2.length() : 0);
auto name2 = name1.substr(st2);
constexpr auto pr3 = "union "sv;
auto ps3 = name2.find(pr3);
auto st3 = (ps3 == 0 ? pr3.length() : 0);
auto name3 = name2.substr(st3);
return name3;
}
template
constexpr auto short_type_name() -> std::string_view {
constexpr auto &value = type_name();
constexpr auto end = value.rfind("::");
return std::string_view{value.data() + (end != std::string_view::npos ? end + 2 : 0)};
}
}
它能够良好地兼容三种编译器,当然必须是 C++17 模式。
测试代码
class test;
int main() {
using std::cout;
using std::endl;
using namespace dp::debug;
cout << "test : " << type_name() << endl;
cout << "const int*& : " << type_name() << endl;
cout << "unsigned int : " << type_name() << endl;
const int ic = 42;
const int *pic = ⁣
const int *&rpic = pic;
cout << "const int : " << type_name() << endl;
cout << "const int* : " << type_name() << endl;
cout << "const int*& : " << type_name() << endl;
cout << "void : " << type_name() << endl;
cout << "std::string : " << type_name() << endl;
cout << "std::vector : " << type_name>() << endl;
}
的运行反馈是:
test : test
const int*& : const int *&
unsigned int : unsigned int
const int : const int
const int* : const int *
const int*& : const int *&
void : void
std::string : std::__1::basic_string
std::vector : std::__1::vector, std::__1::allocator > >
Id_name
在 type_name 的基础上,id_name 能够将部分修饰词去掉,另外对于 std::__1::basic_string
它会去掉其泛型参数部分:
namespace cmdr::util {
#if defined(_MSC_VER)
using id_type = std::string_view; // or std::string_view
#else
using id_type = std::string_view;
#endif
template
constexpr auto id_name() -> id_type {
constexpr id_type v = debug::type_name();
constexpr auto begin = v.find("()::");
constexpr auto end = v.find('<');
constexpr auto begin1 = begin != v.npos ? begin + 4 : 0;
return v.substr(begin1, (end != v.npos ? end : v.length()) - begin1);
}
} // namespace cmdr::util
修饰词是指 void func()::
这样的前缀,如果你在函数体中声明一个 struct,就可能得到这样的前缀。
后记
称得上技巧的就只有一个了,本文目的是延续和让系列化文章完整,免得过时的实现遭到诟病。