-
C++ shared_ptr类型转换的实现原理与type traits类型萃取
思考下面这个问题：
#include#include using namespace std; class A{ public: int data; }; class B : public A{ }; template <typename _Ty> class TypeCast{ }; int main() { shared_ptr<B> b = make_shared<B>(); shared_ptr<A> a = b; // 正确，为何能将b转成a？ TypeCast<B> tb; TypeCast<A> ta = tb; // 错误 return 0; } - 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
上面的代码，很容易理解，B虽然是A的子类，但是TypeCast和TypeCast并无关系，不能隐式转换能理解。那shared_ptr是如何实现的呢？
很容易想到，此隐式类型转换是通过构造函数实现的。
修改一下TypeCast，也能实现和shared_ptr一样的隐式类型转换：
template <typename _Ty> class TypeCast{ public: TypeCast() = default; template<typename _Ty2> TypeCast(const TypeCast<_Ty2>& ){ } };- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
是可以实现了，但是又出现一个新问题，任何一个TypeCast模板对象都能使用此构造函数，即使_Ty2不是Ty的子类也能调用此构造函数实现隐式转换。
TypeCast<A> ta = tb; // 正确 class C{}; TypeCast<C> tc = ta; // 正确- 1
- 2
- 3
如何限定必须要有父子关系的_Ty才能调用此构造函数？
使用type_traits类型萃取。
通过type_traits可以实现在编译期计算、查询、判断、转换和选择，增强了泛型编程的能力。
template <typename _Ty> class TypeCast{ public: TypeCast() = default; // 编译器 vc++ 2019，gcc的实现不同 template <class _Ty2, enable_if_t<_SP_pointer_compatible<_Ty2, _Ty>::value, int> = 0> TypeCast(const TypeCast<_Ty2>& ){ } };- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
TypeCast<A> ta = tb; // 正确，TypeCast ta = TypeCase::TypeCase(tb); class C{}; TypeCast<C> tc = ta; // 错误- 1
- 2
- 3
类型萃取是如何实现的？
using _my_type = enable_if_t<_SP_pointer_compatible<B, A>::value, int>; // _my_type 是 int using _my_type2 = enable_if_t<_SP_pointer_compatible<B, C>::value, int>; // _my_type2 是 error type- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
通过type_traits的is_convertible
，判断类型T是否能转换为类型U，enable_if_t返回一个指定的类型int，并设置默认值为0。 在msvc和gcc中的shared_ptr构造函数模板是不同的。
// msvc，直接通过判断类型是否能转换来推断是否能调用此构造函数 // 若构造成功，模板定义：template；构造失败则无类型：template template <class _Ty2, enable_if_t<_SP_pointer_compatible<_Ty2, _Ty>::value, int> = 0> shared_ptr(const shared_ptr<_Ty2>& _Other) noexcept { // construct shared_ptr object that owns same resource as _Other this->_Copy_construct_from(_Other); } // gcc，通过判断父类__shared_ptr是否有指定参数的构造函数来推断是否可调用此构造函数， // 若能构造成功，模板定义：template，若不能构造则类型错误：template template<typename _Yp, typename = _Constructible<const shared_ptr<_Yp>&>> shared_ptr(const shared_ptr<_Yp>& __r) noexcept : __shared_ptr<_Tp>(__r) { } // __shared_ptr的此构造函数判断类型是否能转换来推断是否能调用此构造函数 template<typename _Yp, typename = _Compatible<_Yp>> __shared_ptr(const __shared_ptr<_Yp, _Lp>& __r) noexcept : _M_ptr(__r._M_ptr), _M_refcount(__r._M_refcount) { }- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
// gcc 和 msvc 的实现 #if _WIN32 template <class _Yty, class _Ty> using _sp_convertible = _SP_pointer_compatible<_Yty, _Ty>; #else template <typename _Yp_ptr, typename _Tp_ptr> using _sp_convertible = __sp_compatible_with<_Yp_ptr*, _Tp_ptr*>; #endif template <typename _Ty> class TypeCast { public: TypeCast() = default; template <class _Ty2, enable_if_t<_sp_convertible<_Ty2, _Ty>::value, int> = 0> TypeCast(const TypeCast<_Ty2> &) { } };- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
-
相关阅读:
HCNP Routing&Switching之DHCP中继
使用HierarchyViewer工具分析布局
升本政治冲冲冲
猿创征文｜我的Python成长之路
算法------时间复杂度
最大电流1A,峰值电流1.1A单节锂离子电池充电芯片DP4056使用注意事项
计算机网络原理复习汇总
在 Rainbond 上使用 Curve 云原生存储
用Unity重现《空洞骑士》的苦痛之路(2)——地图篇
Nginx配置使用详解
- 原文地址：https://blog.csdn.net/lwwl12/article/details/133746633
