std::variant和policy-based design的化学反应

程序员的园

发布于 2024-07-18 13:22:26

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发布于 2024-07-18 13:22:26

文章被收录于专栏：程序员的园——原创文章

前言

通常来讲，C++的多态存在静态多态（函数重载）和动态多态（指针或引用+虚函数表），但是C++17引入新的特性——std::variant，为多态提供了新的实现方式。同时，也为policy——based design提供了新的书写方式。

std::variant简介

std::variant在之前的文章中讲过，简单叙述如下，如需详细了解，可翻看前文。std::variant是类型安全的多形态容器，存储预定义类型中的一个，结合std::visit函数可以根据variant中实际存储的类型调用访问者的相应重载方法。用法讲解见类型安全的瑞士军刀——std::variant。

Policy-based design

Policy-based design（基于策略的设计）是一种现代C++编程中的高级泛型编程技术。Policy-based Design则是在编译时期静态确定行为，适用于泛型编程环境，有助于提高代码的灵活性和重用性。之前书写了基于继承和模板的Policy-based design的实现方案，见策略模式虽好，Policy-based design更佳。

结合std::variant和Policy-based design可以产生什么样的化学反应呢，今天提出基于std::variant的Policy-based design。

show me the code

需求如前，存在三种类型的会员卡，分别对应不同的折扣。

代码如下

struct RegularMemberCart {
    float num{ 0.0 };
    float discount() {
        return num;
    }
};

struct GoldenMemberCart {
    float num{ 0.0 };
    float discount() {
        return num * 0.9;
    }
};

struct DiamondMemberCart {
    float num{ 0.0 };
    float discount() {
        return num * 0.8;
    }
};

auto cart_discount = [](auto cart)->void{
    std::cout << typeid(cart).name() << "\t";
    std::cout << cart.discount()<< std::endl;  
};


void using_variant_policy()
{

    std::variant<RegularMemberCart, GoldenMemberCart, DiamondMemberCart> cart;
    float num = 100;

    cart = RegularMemberCart(100);
    std::visit(cart_discount, cart);

    cart = GoldenMemberCart(100);
    std::visit(cart_discount, cart);

    cart = DiamondMemberCart(100);
    std::visit(cart_discount, cart);

}

结合如上代码。我们发现，其仍然满足对扩展开放，对修改封闭的原则。

总结

Policy-based design不仅提供了灵活性，还具有很好的扩展性。有策略模式的地方就可以有Policy-based design。当使用std::variant实现该模式时，浅显易懂，较继承和模板的实现方式具有更高的可读性。

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原始发表：2024-03-18，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

variant