Java-подобные перечисления в C ++: инициализация статических членов класса - PullRequest
Новая
       7

Java-подобные перечисления в C ++: инициализация статических членов класса

0 голосов
/ 03 июня 2018

Я пытался имитировать перечисления Java.Вот что я придумал: 

template<typename Enumeration_Type>
class Enumeration {
public:
    static auto get(int value) -> const Enumeration_Type& {
        const auto result = getMap().find(value);
        return *dynamic_cast<const Enumeration_Type*>(result->second);
    };

    const int value;

    Enumeration(const Enumeration& other) = delete;
    Enumeration(Enumeration&& other) noexcept = delete;
    auto operator=(const Enumeration& other) -> Enumeration& = delete;
    auto operator=(Enumeration&& other) noexcept -> Enumeration& = delete;

    virtual operator int() const noexcept { return value; }
protected:
    explicit constexpr Enumeration(const int value)
        : value{value} { getMap().emplace(value, this); }

    ~Enumeration() = default;
private:
    static auto getMap() noexcept -> std::unordered_map<int, const Enumeration<Enumeration_Type>*>& {
        static std::unordered_map<int, const Enumeration<Enumeration_Type>*> map;
        return map;
    }
};
}

Это базовый класс для перечислений, он регистрирует указатели на экземпляры производных типов в конструкторе - таким образом он позволяет статическому методу get() получать доступ к перечислениям с помощьюназначенные значения.А вот производный класс: 

class DataType final: public Enumeration<DataType> {
public:
    static const DataType UNSIGNED_INT;
// Other types...

    const std::string_view name;

    using Enumeration<DataType>::get;
private:
    constexpr DataType(const int value, const std::string_view name) noexcept
        : Enumeration<DataType>{value},
          name{name} {}
};

Вслед за исходным файлом: 

const DataType DataType::UNSIGNED_INT{0x1405, "UNSIGNED INT"};
// Other types...

Кажется, это работает, но я боюсь, что не может быть никакой гарантии для статических членов впроизводный класс для инициализации и регистрации через конструктор перед первым вызовом get() в базовом классе.Например: может ли произойти следующее: карта в базовом классе пуста при вызове get()?

1 Ответ

0 голосов
/ 04 июня 2018

Как уже говорилось в моем комментарии ранее, статические переменные (значения Enum) инициализируются в фазе динамической инициализации, то есть до вызова функции main.Таким образом, вы находитесь в безопасности, если вы не используете свои перечисления до запуска основной функции.Следующий пример демонстрирует случай, когда это может произойти: 

#include <unordered_map>
#include <iostream>
#include <tuple>

class no_such_enum_value_exception {};

template<typename Enumeration_Type>
class Enumeration {
    using MapType = std::unordered_map<int, const Enumeration<Enumeration_Type>*>;
public:
    static const Enumeration_Type& get(int value)
    {
        const MapType& EnumMap = getMap();
        const auto result = EnumMap.find(value);

        if (result ==  EnumMap.end()) throw no_such_enum_value_exception();

        return *dynamic_cast<const Enumeration_Type*>(result->second);
    };

    const int value;

    virtual operator int() const noexcept { return value; }

protected:
    explicit constexpr Enumeration(const int value)
        : value{value} { getMap().emplace(value, this); }

    ~Enumeration() = default;

private:
    static MapType& getMap() noexcept {
        static MapType map;
        return map;
    }

// moved down as they are not an important part of the interface
    Enumeration(const Enumeration& other) = delete;
    Enumeration(Enumeration&& other) noexcept = delete;
    auto operator=(const Enumeration& other) -> Enumeration& = delete;
    auto operator=(Enumeration&& other) noexcept -> Enumeration& = delete;
};


class DataType final: public Enumeration<DataType> {
public:
// Other types...

    const std::string_view name;

    using Enumeration<DataType>::get; // not needed get is available anyway
public:
    constexpr DataType(const int value, const std::string_view name) noexcept
        : Enumeration<DataType>{value},
        name{name} {}
};

class DataType2 final: public Enumeration<DataType2> {
public:
    DataType2(int value)
        : Enumeration<DataType2>{value}
    {
        try {
            const DataType& dt1_b = DataType::get(2);
            std::cout << "DataType::get(2): " << dt1_b.name << std::endl;
        }
        catch (const no_such_enum_value_exception&)
        {
            std::cout << "DataType::get(2) failed" << std::endl;
        }
    }
};

static const DataType DT1_A{1, "UNSIGNED INT"};
static const DataType2 DT2_A{1};
static const DataType DT1_B{2, "UNSIGNED INT"};
static const DataType2 DT2_B{2};


int main(int,char**){}

При запуске этой программы вы получите: 

DataType::get(2) failed                                                                                                                                                                                                                            
DataType::get(2): UNSIGNED INT
...