c++ - 使用 C++ 命名参数成语的更好方法？

Question

我一直在为 Windows 开发一个 GUI 库（作为个人项目，没有实用性的愿望）。对于我的主窗口类，我设置了选项类的层次结构（使用命名参数惯用语），因为一些选项是共享的，而其他选项特定于特定类型的窗口（如对话框）。

Named Parameter Idiom 的工作方式是，参数类的函数必须返回它们被调用的对象。问题在于，在层次结构中，每一个都必须是不同的类——createWindowOpts标准窗口createDialogOpts类、对话框类等等。我已经通过制作所有选项类模板来解决这个问题。这是一个例子：

template <class T>
class _sharedWindowOpts: public detail::_baseCreateWindowOpts {
    public: ///////////////////////////////////////////////////////////////
    // No required parameters in this case.
    _sharedWindowOpts() { };

    typedef T optType;

    // Commonly used options
    optType& at(int x, int y) { mX=x; mY=y; return static_cast<optType&>(*this); }; // Where to put the upper-left corner of the window; if not specified, the system sets it to a default position
    optType& at(int x, int y, int width, int height) { mX=x; mY=y; mWidth=width; mHeight=height; return static_cast<optType&>(*this); }; // Sets the position and size of the window in a single call
    optType& background(HBRUSH b) { mBackground=b; return static_cast<optType&>(*this); }; // Sets the default background to this brush
    optType& background(INT_PTR b) { mBackground=HBRUSH(b+1); return static_cast<optType&>(*this); }; // Sets the default background to one of the COLOR_* colors; defaults to COLOR_WINDOW
    optType& cursor(HCURSOR c) { mCursor=c; return static_cast<optType&>(*this); }; // Sets the default mouse cursor for this window; defaults to the standard arrow
    optType& hidden() { mStyle&=~WS_VISIBLE; return static_cast<optType&>(*this); }; // Windows are visible by default
    optType& icon(HICON iconLarge, HICON iconSmall=0) { mIcon=iconLarge; mSmallIcon=iconSmall; return static_cast<optType&>(*this); }; // Specifies the icon, and optionally a small icon
    // ...Many others removed...
};

template <class T>
class _createWindowOpts: public _sharedWindowOpts<T> {
    public: ///////////////////////////////////////////////////////////////
    _createWindowOpts() { };

    // These can't be used with child windows, or aren't needed
    optType& menu(HMENU m) { mMenuOrId=m; return static_cast<optType&>(*this); }; // Gives the window a menu
    optType& owner(HWND hwnd) { mParentOrOwner=hwnd; return static_cast<optType&>(*this); }; // Sets the optional parent/owner
};

class createWindowOpts: public _createWindowOpts<createWindowOpts> {
    public: ///////////////////////////////////////////////////////////////
    createWindowOpts() { };
};

它可以工作，但正如您所见，它需要大量的额外工作：对每个函数的返回类型进行类型转换、额外的模板类等等。

我的问题是，在这种情况下是否有一种更简单的方法来实现命名参数习语，不需要所有额外的东西？

score 11 · Accepted Answer

也许不是你想听到的，但我认为在库代码中有很多丑陋的类型转换和模板参数是可以的客户端更容易。库代码的美妙之处不在于代码本身，而在于它使客户能够编写的代码。以 STL 为例。

我还开发了一个小型 GUI 库作为个人项目，其愿望与您基本相同，其中一些代码变得非常丑陋，但最终它允许我编写漂亮的客户端代码（至少在我的 (可能是变态的）眼睛），这就是恕我直言。

score 5 · Accepted Answer

怎么样...？

template <class T>
class _sharedWindowOpts: public detail::_baseCreateWindowOpts {

protected: // (protected so the inheriting classes may also use it)

    T & me() { return static_cast<T&>(*this); }               // !

public:
    // No required parameters in this case.
    _sharedWindowOpts() { };

    typedef T optType;

    // Commonly used options
    optType& at(int x, int y) { mX=x; mY=y; return me(); };   // !
    // ...
};

score 2 · Accepted Answer

您可以按相反的继承顺序链接方法调用吗？

所以在你的例子中你会做类似的事情

窗口窗口 = CreateWindow("foo").menu(hmenu).owner(hwnd).at(0,0).background(hbr);

我意识到它不是 100% 透明的，但似乎更容易并且几乎是正确的。

score 1 · Accepted Answer

我不知道我是否爱上了这个答案，但这里有一种使用模板参数推导的可能性。注意我没有我的编译器，我明天会仔细检查它，除非那里的其他人想试一试。

class sharedWindowOpts
{
public:

  sharedWindowOpts() {};

  // Commonly used options
  template <class optType>
  static optType& at(int x, int y, optType& opts) { opts.mX=x; opts.mY=y; return opts; };

  template <class optType>
  static optType& background(HBRUSH b, optType& opts) { opts.mBackground=b; return opts; };

  // etc...
}

class createWindowOpts : public sharedWindowOpts
{
public:
  createWindowOpts() : sharedwindowOpts() {};

  // These can't be used with child windows, or aren't needed
  template <class optType>
  static optType& menu(HMENU m, optType& opts) { opts.mMenuOrId=m; return opts; };

  template <class optType>
  static optType& owner(HWND hwnd, optType& opts) { opts.mParentOrOwner=hwnd; return opts; };
 }

然后你会像这样调用 CreateWindow：

CreateWindow( createWindowOpts::owner(hwnd,
              createWindowOpts::at(0, 100,     // can use createWindowOpts because it doesn't hide sharedWindowsOpts::at
              createWindowOpts::menu(hmenu, createWindowOpts() ) ) ) );

当然，令人讨厌的事情是必须使用静态方法调用语法和所有额外的括号。如果将静态成员函数替换为非成员函数，则可以消除这种情况。不过，它确实避免了类型转换和额外的模板类。

就个人而言，我宁愿像你的方法一样在库中使用奇怪的代码，而不是像我一样在任何地方使用库。

score 0 · Accepted Answer

模板很热。

但是 POP（Plain old Polymorphism）并没有死。

为什么不返回一个（智能）指向子类的指针？

score 0 · Accepted Answer

我知道我迟到了一年，还差了一美元，但无论如何我都会提出我的解决方案。

//////// Base.. 

template<typename DerivedBuilder, typename Options>
class Builder
{
protected:
    Builder() {}
    DerivedBuilder& me() { return *static_cast<DerivedBuilder*>(this); }

    Options options;
};


//////////////////////////       A       //////////////////////////


class Options_A
{
public:
    Options_A() : a(7) {}
    int a;
};

class Builder_A;

class A 
{
public:
    virtual ~A() {}
    virtual void print() { cout << "Class A, a:" << a << endl; }

protected:
    friend class Builder_A;
    A(const Options_A& options) : a(options.a) {}
    int a;
};



template<typename DerivedBuilder, typename Options = Options_A>
class BuilderT_A : public Builder<DerivedBuilder, Options>
{
public:
    using Builder<DerivedBuilder, Options>::options;
    using Builder<DerivedBuilder, Options>::me;
    DerivedBuilder& a(int p) { options.a = p; return me(); }
};


class Builder_A : public BuilderT_A<Builder_A>
{
public:
    shared_ptr<A> create()
    {
        shared_ptr<A> obj(new A(options));
        return obj;
    }
};

//////////////////////////      B       //////////////////////////



class Options_B : public Options_A
{
public:
    Options_B() : b(8) {}
    int b;
};

class Builder_B;

class B : public A 
{
public:
    virtual ~B() {}
    virtual void print() { cout << "Class B, a:" << a << ", b:" << b << endl; }

protected:
    friend class Builder_B;
    B(const Options_B& options) : A(options), b(options.b) {}
    int b;
};


template<typename DerivedBuilder, typename Options = Options_B>
class BuilderT_B : public BuilderT_A<DerivedBuilder, Options>
{
public:
    using Builder<DerivedBuilder, Options>::options;
    using Builder<DerivedBuilder, Options>::me;
    DerivedBuilder& b(int p) { options.b = p; return me(); }
};


class Builder_B : public BuilderT_B<Builder_B>
{
public:
    shared_ptr<B> create()
    {
        shared_ptr<B> obj(new B(options));
        return obj;
    }
};



//////////////////////////       C       //////////////////////////



class Options_C : public Options_B
{
public:
    Options_C() : c(9) {}
    int c;
};

class Builder_C;

class C : public B 
{
public:
    virtual ~C() {}
    virtual void print() { cout << "Class C, a:" << a << ", b:" << b << ", c:" << c << endl; }

protected:
    friend class Builder_C;
    C(const Options_C& options) : B(options), c(options.c) {}
    int c;
};


template<typename DerivedBuilder, typename Options = Options_C>
class BuilderT_C : public BuilderT_B<DerivedBuilder, Options_C>
{
public:
    using Builder<DerivedBuilder, Options>::options;
    using Builder<DerivedBuilder, Options>::me;
    DerivedBuilder& c(int p) { options.c = p; return *static_cast<DerivedBuilder*>(this); }
};


class Builder_C : public BuilderT_C<Builder_C>
{
public:
    shared_ptr<C> create()
    {
        shared_ptr<C> obj(new C(options));
        return obj;
    }
};





///////////////////////////////////////////////////////////////////////////


int main()
{
    shared_ptr<A> a = Builder_A().a(55).a(1).create();
    a->print();

    shared_ptr<B> b = Builder_B().b(99).b(2).a(88).b(4).a(2).b(3).create();
    b->print();

    shared_ptr<C> c = Builder_C().a(99).b(98).c(97).a(96).c(6).b(5).a(4).create();
    c->print();

    return 0;
}

/* Output:

Class A, a:1
Class B, a:2, b:3
Class C, a:4, b:5, c:6

*/

C 派生自 B，B 派生自 A。我重复了参数以表明它们可以按所需的任何顺序排列。

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