有没有一种方法可以模拟"strongdef"?

Question

有没有一种方法可以模拟"strongdef"?

c++typedef

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你可能已经知道，在C++中，typedef更像是一个别名而不是新类型，详情可以参见这里：http://dlang.org/cpptod.html#typedefs
我真的不喜欢链接中提出的解决方案，所以我想知道是否有更好的方法？

- NoSenseEtAl

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我必须承认，C/C++在类型方面存在很大问题。其他一些语言，如Ada，在这方面有更好的方案。即使两者都由整数表示，您也不应该能够将3个胡萝卜加上3个土豆。 - Alexis Wilke

5个回答

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通用的“没时间做一个合适接口”的宏：

#define STRONG_CLASS_TYPEDEF(oldType, newType) \
struct newType : private oldType {             \
    template<typename... T>                    \
    newType(T... foo) : oldType(foo...) {}     \
    oldType* operator->() { return this; }     \
    oldType& operator*() {return *this;}       \
};

如果您的编译器不支持可变参数模板，则需要手动插入所需的任何构造函数。这基本上是一个自己构建继承构造函数的过程。

不幸的是，我认为不可能隐式限制新类型向基类转换，但暴露其所有公共字段。有一些解决方法：

您可以使用 using oldType::X; 来使用您需要的所有方法和变量。这绝对是最好的解决方案，但需要花费一些时间。

或者使用狡猾的箭头运算符重载并调用 foo->method();。或者将新的强类型“取消引用”为基础类型。这些基本上只是一种花哨的显式转换。但考虑到 operator oldType()（是否显式）甚至不能与私有继承一起使用...

无论如何，这里是一个针对 std::string 和 Name 示例的强类型。

struct Name : private std::string {
    template<typename... T>
    Name(T... foo) : std::string(foo...) {}

    std::string* operator->() { return this; }
    const std::string& operator*() {return *this;}
    //The above is obviously a bad idea if you want to use this alongside pointers

    using std::string::resize;
    using std::string::size;
    using std::string::insert;
    using std::string::operator[];
    // etc.
    //Simplest to use, but a bit more to set up
};

此外，您需要包装非成员运算符重载（例如此示例中的std :: string

 == ）。
bool operator==(Name& lhs, Name& rhs) { return *lhs == *rhs; }
//Note: "Dereference" turns it into a std::string, as above


提醒一下，我没有测试过基本机制以外的内容。这可能会增加（非常）少量的开销。但是，这个几乎为空的类可能已经被优化掉了。

- ECrownofFire

使用大量的using会破坏强类型定义的目的，因为它应该是简单的。你可以向基类添加公共引用，但是对于像operator==这样的函数，该怎么办呢？ - BЈовић

我在底部的答案中解决了operator==的问题。是的，using相当冗长。但它并没有违背其目的，因为它仍然不允许转换为基类。我不确定您所说的“对基类的公共引用”是什么意思。如果您指的是公共继承，则这违背了强typedef的目的，因为它允许隐式转换为基类。 - ECrownofFire

像这样：struct Name : private std::string { std::string& t; };。 - BЈовић

啊，我明白你的意思了。假设你只是让它引用自身，那么这很容易实现。这也比重载要干净得多。 - ECrownofFire

我认为这是一种实现BOOST_STRONG_TYPEDEF的方式。 - BЈовић

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在C++中使用BOOST_STRONG_TYPEDEF创建“strongdefs”。没有内置的语言功能可以实现这一点。

话虽如此，了解您尝试解决的真正问题会很有趣，因为我发现在我所涉及的代码中，需要非别名typedef的情况非常少。

- Mark B

这样做可以让人们难以出错 :) 比如，将传递给它们的第一、第二和第五个字符串转发到另一个函数中的函数。 :D - NoSenseEtAl

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C++ 中有许多方法可以执行类型检查。考虑以下代码，其基本思想与链接中给出的示例相同，但我认为它更直观：

struct Handle2 {void * ptr;} ;
void bar(Handle2) {}
void foo(void *) {}

int main() {
    Handle2 h2 = {(void*)-1};
    foo(h2); //! won't pass through compiling
    bar(h2);
}

- Shijing Lv

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C++中的新类型只能通过聚合子类型来实现。但由于函数重载是基于静态类型的，因此所有操作和函数都必须重新声明。

C++中的typedef类似于D语言中的alias。

如果起始类型是类或结构体，则继承可以在一定程度上帮助（至少操作仍然可以像旧参数一样工作），但一切都关乎返回类型和转换必须适当地重新定义，否则一切都会随意地向上和向下转换，从而消失了新类型的优势。

- Emilio Garavaglia

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可以查看英文原文，
原文链接

- Xeo · Accepted Answer

只有一种方法在C++中引入新类型——使用类关键字（union/struct/class/enum...）。有办法通过宏来隐藏这些内容，并使这些新类型像旧类型一样直观易用（参见BOOST_STRONG_TYPEDEF），但事实仍然是，这是引入新类型的唯一方法。

想象一下，如果你有一个newtype关键字，可以创建一个强类型定义：

newtype foo = int; // with 'using' alias syntax

如何进行该类型的转换？如果没有转换，您将无法为新类型的对象分配任何值。只有显式转换可能看起来直观，但是如果您确实希望隐式转换，并且仍然能够进行重载，那么就很遗憾了。您可能能够添加各种语法以让用户做决定，但我相信您总是可以想出需要新语法的极端情况。只需将其作为“struct”，在宏后面隐藏它并完成。