C++访问者模式模板函数无法重载的问题解决

来源：jb51　　时间：2021/12/24 8:46:04　　对本文有异议

背景

最近遇到一个比较棘手的场景，我们有一堆模块，他们有一个通用的基类，我们不防假设为 BaseClass，该类有一些通用的结构以及需要重载的方法。这些模块有一个堆同名但是不同类型

参数的方法，比如：

int DerivedClass1::DoNlpTask(const DerivedReq1& req, DerivedResp* resp);

类似这样的。每个 DerivedClass 的DoNlpTask都是同名不同参数的，而且这些要给业务去具体实现。正常来说，很容易想到函数重载的方式，但是很不幸，模板函数无法重载
但是，我们想让框架层和业务层相对解耦，不想让业务的具体类型等污染框架调度模块的结构。

解决方案

在这里，我们利用访问者模式的思想，结合C++的模板来统一处理。先定义一个Visitor，该类定义好具体业务模块的通用操作步骤；实现的时候利用模板特化来实例化不同的业务模块及其DoNlpTask 函数。这样在框架层只需要调用Visitor 的统一模板接口即可，具体参看一下代码。

最终代码

#include <iostream>
#include <type_traits>
 
// 以下模拟请求协议 =====================
class BaseReq {};
 
class DerivedReq : public BaseReq {};
 
class BaseResp {};
 
class DerivedResp : public BaseResp {};
 
DerivedReq g_derived_req;
 
// 以下模拟 NLP ============================
 
class BaseClass {
 public:
  // 单纯视为一个需要重载的函数
  virtual int get_field_id() = 0;
     
  virtual void WormUp () {}
};
 
#define REGISTER_PROTOTYPE(req_type, resp_type)  public:                                          using ReqType = req_type;                       using RespType = resp_type;
 
class DerivedClass : public BaseClass {
  // 注册请求类型
  REGISTER_PROTOTYPE(DerivedReq, DerivedResp)
 public:
  int DoNlpTask(const DerivedReq&, DerivedResp* resp) {
    std::cout << "Derived DoNlpTask\n";
  }
 
  int get_field_id() override { return 1; }
};
 
// 以下模拟pb反射 =========================
const BaseReq* GetReqType() { return &g_derived_req; }
 
// 以下是 visitor 的定义 ===========
class Visitor {
 public:
  template <typename ClassType>
  int DoVisit(ClassType* base) {
    static_assert(std::is_base_of<BaseClass, DerivedClass>::value,
                  "type failed");
    int idx = base->get_field_id();
    std::cout << "visitor get field_id " << idx << std::endl;
    const auto* req = GetMessageType<typename ClassType::ReqType>(GetReqType());
    typename ClassType::RespType resp;
    // 返回计算结果
    return base->DoNlpTask(*req, &resp);
  }
 
 private:
  template <typename ReqType>
  const ReqType* GetMessageType(const BaseReq* req) {
    static_assert(std::is_base_of<BaseReq, ReqType>::value,
                  "Message Type Error");
    return static_cast<const ReqType*>(req);
  }
};
 
int main() {
  DerivedClass dc;
  Visitor vis;
  vis.DoVisit(&dc);
  return 0;
}