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类型的替代ID生成器

c++17 shared-libraries c++

skypjack · 技术社区 · 6 年前

在 a project of mine ,我有一个 ID generator 对于与此类似的类型:

class Family {
    static std::size_t identifier;

    template<typename...>
    static std::size_t family() {
        static const std::size_t value = identifier++;
        return value;
    }

public:
    template<typename... Type>
    inline static std::size_t type() {
        return family<std::decay_t<Type>...>();
    }
};

std::size_t Family::identifier{};

用途:

const auto id = Family::type<FooBar>();

就我的目的而言,它工作得很好,但是它有一些局限性。最让人恼火的一个(问题的目的)是,如果一个链接到共享库的可执行文件试图创建标识符,那么它在使用时会失败。结果通常是,第n个标识符跨边界分配给不同的类型,因为每个共享库都保持各自的独立 Family::identifier .

一些指出一个更可靠的解决方案是值得赞赏的,但没有提出一个不破坏性能的解决方案(几乎所有解决方案都引入了容器、查找功能和内存分配)。

是否有其他方法可以在不损失当前设计性能的情况下,绕过上述限制?

我搜索了一下,找到了一些有趣的答案。其中许多是几岁的。我想探索最新版本标准的解决方案,只要现有类的接口保持不变。
This one 是最有趣的。它使用静态成员的地址来实现相同的目的,但是它不符合顺序生成标识符的思想。

注释 :不幸的是,使用RTTI不是一个选项。

注释 :id必须按顺序生成,并从0开始,如上述解决方案中所示。

3 回复 | 直到 6 年前

John Zwinck 6 年前

出现问题的原因是您的头文件中有这一行:

std::size_t Family::identifier{};

因此,它最终出现在每个翻译单元中。相反,您需要将此存储移到一个仅编译一次的.cpp源文件中,或者移到自己的共享库中。那么只有一个实例 identifier 在程序中,它将按您的意愿工作。

你也可以搬家 标识符 从一个班级 static 变量到全局 extern 头文件中有一个(如上所述,在单个.cpp文件中定义它)。

如果你有C++ 17或更高版本,你也可以尝试:

inline std::size_t Family::identifier{};

虽然语言不能保证(甚至提到)当您跨共享库边界使用这个新特性时会发生什么,但它确实在我的机器上工作。

Maxim Egorushkin 6 年前

如果不要求ID是连续整数,则可以使用模板静态成员的地址作为ID。此方法的好处是不需要任何运行时初始化(使用 static initialization ):

// in a header
class Family {
    template<class...> struct Id { static char const id; };

    template<typename... T>
    static std::size_t family() {
        return reinterpret_cast<std::size_t>(&Id<T...>::id);
    }

public:
    template<typename... Type>
    static std::size_t type() {
        return family<std::decay_t<Type>...>();
    }
};

// in a header
template<class... T>
char const Family::Id<T...>::id = {};

// elsewhere    
int main() {
    auto int_id = Family::type<int>();
    auto int_int_id = Family::type<int, int>();
}

你也可以做到 id 编译时常量,并将其用作模板参数:

// in a header
struct Family {
    template<class...> struct Id { static char const id; };
};

// in a header
template<class... T>
char const Family::Id<T...>::id = {};

// elsewhere    
template<char const*>
struct X {};

int main() {
    X<&Family::Id<int>::id> x;
}

Ivan Sanz Carasa 6 年前

如果您不关心顺序ID,请使用函数的地址作为标识符。

template<typename... T>
uintptr_t getID() {
    return reinterpret_cast<uintptr_t>(&getID<T...>);
}

然后

auto intID = getID<int>();
auto floatID = getID<float>();
...