boost源码剖析----boost::any
boost源码剖析----boost::any
有的时候我们需要有一个万能类型来进行一些操作，这时候boost::any就派上用场了。
boost::Any testInt(10);
int val = static_cast<int>(testInt);
用法比较简单，我们来研究下boost::any是如何实现的。
原理
c++是一个强类型的语言，要实现一个万能类型可以考虑用void*来保存数据，然后用类型转换进行操作，如：
class MyAny{
MyAny(void* input):content_(input){
}
template<typename T>
T any_cast(){return *static_cast<T*>(content_)}
private:
void* content_;
}
但是这样的写法有一个明显的缺点就是类型不安全。
显然我们可以用template来改进我们的程序：
template<typename T>
class MyAny{
MyAny(T input):content_(input){
}
T any_cast(){return content_;}
private:
T content_;
}
但是这样我们好像就没有解决问题：vector<MyAny
为了能写下如下的代码：
vector<MyAny> items;
items.push_bacck(1);
items.push_bacck(2.0);
我们需要我们的万能类型有如下的行为：
- 对外是一个一般的类，使用者压入参数的时候不应该关心类型
- 它只是一个中间层，具体保存数据的应该是一个模板类(Holder)
- 必须要能有方法支持任意类型的输入和输出为任意类型
实现
我们可以通过添加一个中间层来解决任何问题。
在boost::any中， 通过两个中间层来达成我们上面的目标， 类any作为对外的接口层，承担以模板作为参数并提供必要的对外方法。
类placeholder作为接口类，让any使用。而holder是一个模板类作为类placeholder的实现者， 这样就避免的any对泛型参数的要求（能自动推到导出来）。
我这里模仿了相关的实现，其代码结构应该是这样的：
class Any
{
public:
Any() :holder_(nullptr){}
template<typename ValueType>
Any(const ValueType& val)
: holder_(new Holder<ValueType>(val)){
}
private:
IHolder* holder_;
};
mb_interface IHolder{
}
template<typename ValueType>
class Holder : public IHolder{
public:
Holder(const ValueType& val) : value_(val){
}
}
public:
ValueType value_;
}
其中Holder提供了具体的数据存储服务，而 Any提供了对外的接口能力。
其中Holder必须提供两个方法：
mb_interface IHolder{
virtual ~IHolder(){}
virtual const std::type_info& type() const = 0;
virtual IHolder* clone() const = 0;
};
- type()提供了查询类型的能力
- clone()提供了产生数据的能力
在 Any中， 提供了以下几个个接口：
bool empty(){
return !holder_;
}
const std::type_info& type() const {
return holder_ ? holder_->type() : typeid(void);
}
Any& operator=(Any rhs){
return swap(rhs);
}
template<typename ValueType>
Any& operator=(const ValueType& val){
return Any(val).swap(*this);
}
判断是否为空，查询类型操作，赋值操作
当然必须还有最重要的any_cast操作，我们看其实现：
template<typename ValueType>
ValueType* anyCast(Any* val){
return (val && val->type() == typeid(ValueType))
? &static_cast<Holder<ValueType>*>(val->getHolder())->value_ : 0;
}
template<typename ValueType>
ValueType anyCast(Any& val){
ValueType* rtn = anyCast<ValueType>(&val);
if (!rtn)boost::throw_exception(badAnyCast());
return *rtn;
}
果然好简单。呵呵~~~
最后添上单元测试，整个代码就完善了：
mb::Any testInt(10);
mb::Any testDouble(10.0);
mb::Any testInt2(testInt);
EXPECT_EQ(testInt.empty(), false);
EXPECT_EQ(std::string(testDouble.type().name()), "double");
EXPECT_EQ(std::string(testInt2.type().name()), "int");
int val = mb::anyCast<int>(testInt);
EXPECT_EQ(val, 10);
