在C++中初始化静态的std::map<int, unique_ptr<int>>

Question

这是一个类似于这个帖子的问题。我认为最有前途的答案与模板化静态初始化有关。以下是该答案中的类：

template <typename T, typename U>
class create_map
{
private:
    std::map<T, U> m_map;
public:
    create_map(const T& key, const U& val)
    {
        m_map[key] = val;
    }

    create_map<T, U>& operator()(const T& key, const U& val)
    {
        m_map[key] = val;
        return *this;
    }

    operator std::map<T, U>()
    {
        return m_map;
    }
};

使用方法：

std::map mymap = create_map<int, int >(1,2)(3,4)(5,6);

这对于结构体、类和基本类型都非常适用。我想要做的是将这个方法用于值为 unique_ptr<Structure\Class> 的情况，就像这样：

std::map mymap = create_map<DWORD, std::unique_ptr<Structure|Class>>(1, new Structure|Class())(2, new Structure|Class())

我正在尝试使用模板类，以便值可以是任何类型。我从这个帖子中得到了灵感，使用接口作为基类，然后使用模板派生类来保存任何类型的值。因此，这些类看起来像这样：

class MyFieldInterface
{
public:
    int m_Size;
    virtual ~MyFieldInterface() = default;
}

template <typename T>
class MyField : public MyFieldInterface {
    T m_Value; 
}

那么地图可以按照我之前描述的方式进行设置：

std::map<DWORD, unique_ptr<MyFieldInterface>> mymap;

但是尝试使用create_map初始化它会失败：

std::map mymap = create_map<DWORD, unique_ptr<MyFieldInterface>>(1, new MyField<DWORD>())(2, new MyField<char>())(3, new MyField<WORD>())

我得到的错误是这样的：

operator()
Error: no instance of constructor "create_map<T, U>::create_map [with T=DWORD, U=std::unique_ptr<MyFieldInterface, std::default_delete<MyFieldInterface>>]" matches the argument list
argument types are: (DWORD, MyField<DWORD>*)

所以我认为需要一个构造函数和operator()来正确地处理指针。 我将它们都添加到了类中：

create_map(const T& key, const U* val)
{
    m_map[key] = val;
}

create_map<T, U>& operator()(const T& key, const U* val)
{
    m_map[key] = val;
    return *this;
}

我遇到了同样的错误。所以我尝试不使用*：

create_map(const T& key, const U val)
{
    m_map[key] = val;
}

create_map<T, U>& operator()(const T& key, const U val)
{
    m_map[key] = val;
    return *this;
}

我遇到了同样的错误。在写这篇文章时，我意识到问题可能与继承有关，而不一定是create_map的运算符。您能帮助我找出需要使其正常工作的operator()定义或基类/派生类定义吗？

请注意，由于我在工作中不允许使用Boost C++库，请限制您的答案不包括这些库。

编辑：根据T.C.的要求更新了MyFieldInterface。

- gtrigity

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不要在同一个完整表达式中多次使用裸的 new，这是不安全的。此外，MyFieldInterface 需要一个虚析构函数。 - T.C.

无论如何，您都需要移动所有内容，因为unique_ptr无法复制，这几乎需要对create_map进行重大手术。 - T.C.

@T.C. 我按照你的要求更新了 MyFieldInterface。我也考虑了你的其他评论。我改用了 std::shared_ptr 和 std::make_shared，问题得到了很好的解决。错误已经消失了。一旦我有机会测试它，我会把它写成答案。感谢你指引我正确的方向。 - gtrigity

Answer 1

这是一个可能的实现：

template <typename T, typename U>
class create_map
{
private:
    std::map<T, U> m_map;
public:
    create_map(T key, U val)
    {
        m_map.emplace(std::move(key), std::move(val));
    }

    create_map&& operator()(T key, U val) &&
    {
        m_map.emplace(std::move(key), std::move(val));
        return std::move(*this);
    }

    operator std::map<T, U>() &&
    {
        return std::move(m_map);
    }
};

请注意通过值传递参数并使用emplace将其移动到地图中，以及从m_map移动的转换运算符。

我不知道MSVC 2012是否支持ref-qualifiers。如果不支持，则需要删除它（即函数参数列表后面的两个&&）。这样做的目的是强制要求create_map只能用作临时变量。也可以强制执行仅调用一次转换运算符，但我没有在上面的代码中这样做。

现在您的调用不能使用裸指针，因为1）它不安全并且2）原始指针不能隐式转换为unique_ptrs。一个简单的make_unique实现不考虑数组是

namespace util {
    template<class T, class... Args>
    std::unique_ptr<T> make_unique(Args&&... args) {
        return std::unique_ptr<T>(new T(std::forward<Args>(args)...));
    }
}

您可以将new MyField<DWORD>()更改为util::make_unique<MyField<DWORD>>()^*。

演示

。

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使用限定调用会禁用 ADL，如果您的调用有参数，在升级编译器时可能会产生意想不到的影响。根据规范，make_unique 的完整实现可以在N3656中的示例代码中找到，这是 make_unique 提案文档。

- T.C.

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我在Visual Studio 2017中遇到了“'std :: pair <const _Kty，_Ty> :: pair'：函数不接受2个参数”的问题。非常感谢任何编译方面的帮助。 - U. Bulle

Answer 2

在T.C.的指导下，加上VC2012没有make_unique函数的事实，我从使用unique_ptr<>改为了使用shared_ptr<>。

std::map mymap = create_map<DWORD, shared_ptr<MyFieldInterface>>(1, make_shared<MyField<DWORD>>())(2, make_shared<MyField<char>>())(3, make_shared<MyField<WORD>>())

这为我提供了所需的功能，而无需更改底层类。虽然这对我的需求有效，但实际上我将标记T.C.的答案为正确，因为它适用于任何你使用的类。

- gtrigity