Создать псевдоним для списка типов и передать его в качестве параметра шаблона

Question

Я использую VARIADIC шаблонов для реализации шаблона посетителя:

template<typename... Types> 
class Visitor; 

template<typename Type> 
class Visitor<Type> { 
    public: 
     virtual void visit(Type &visitable) = 0; 
}; 

template<typename Type, typename... Types> 
class Visitor<Type, Types...>: public Visitor<Types...> { 
    public: 
     using Visitor<Types...>::visit; 

     virtual void visit(Type &visitable) = 0; 
}; 


template<typename... Types> 
class VisitableInterface { 
    public: 
     virtual void accept(Visitor<Types...> &visitor) = 0; 
}; 

template<typename Derived, typename... Types> 
class Visitable : public VisitableInterface<Types...> { 
    public: 
     virtual void accept(Visitor<Types...> &visitor) { 
      visitor.visit(static_cast<Derived&>(*this)); 
     } 
}; 

class IntegerElement; 
class StringElement; 
class BoxElement; 
class ImageElement; 

class IntegerElement: public Visitable<IntegerElement, IntegerElement, StringElement, BoxElement, 
    ImageElement> {}; 

class StringElement: public Visitable<StringElement, IntegerElement, StringElement, BoxElement, 
    ImageElement> {}; 

class BoxElement: public Visitable<BoxElement, IntegerElement, StringElement, BoxElement, 
    ImageElement> {}; 

class ImageElement: public Visitable<ImageElement, IntegerElement, StringElement, BoxElement, 
    ImageElement> {}; 

class RenderEngine : public Visitor<IntegerElement, StringElement, BoxElement, ImageElement> 
{ 
    virtual void visit(IntegerElement& e) {}; 
    virtual void visit(StringElement& e) {}; 
    virtual void visit(BoxElement& e) {}; 
    virtual void visit(ImageElement& e) {}; 
}; 

int main(void) 
{ 
    RenderEngine renderEngine; 
    return 0; 
} 

Предполагая, что там будут больше классов, которые посещаемые, вы в конечном итоге с очень длинный список типов при наследовании от шаблонов Visitable и Visitor. Кроме того, если вы хотите добавить LinkElement к посещаемым типам, принятым этим посетителем, вы должны добавить его повсюду.

Поскольку тот же список типов используется при наследовании от Visitor и Visitable (за исключением того, что этот тип принимает тип добавления, тип наследуемого от него класса), я хотел бы реализовать более элегантное решение ,

Есть ли более предпочтительный, более чистый способ определить псевдоним для этого списка типов, кроме макроса?

Примечание: макросами я имею в виду определение определения и использования этого вместо фактического списка:

#define VISITABLE_TYPES IntegerElement, StringElement, BoxElement, ImageElement 
// Add more types here 

Answer 1

std::tuple и using ваши друзья.

Если вы определяете Visitable таким образом

template <typename, typename> 
class Visitable; 

template<typename Derived, typename... Types> 
class Visitable<Derived, std::tuple<Types...>> : public VisitableInterface<Types...> { 
    public: 
     virtual void accept(Visitor<Types...> &visitor) { 
      visitor.visit(static_cast<Derived&>(*this)); 
     } 
}; 

и добавить через using, то, что заменить идею макросъемки

using tupleT = std::tuple<IntegerElement, StringElement, BoxElement, ImageElement>; 

определение ваших элементов становятся просто

class IntegerElement: public Visitable<IntegerElement, tupleT> {}; 
class StringElement: public Visitable<StringElement, tupleT> {}; 
class BoxElement: public Visitable<BoxElement, tupleT> {}; 
class ImageElement: public Visitable<ImageElement, tupleT> {}; 

Ваш пример изменен

#include <iostream> 

template<typename... Types> 
class Visitor; 

template<typename Type> 
class Visitor<Type> { 
    public: 
     virtual void visit(Type &visitable) = 0; 
}; 

template<typename Type, typename... Types> 
class Visitor<Type, Types...>: public Visitor<Types...> { 
    public: 
     using Visitor<Types...>::visit; 

     virtual void visit(Type &visitable) = 0; 
}; 


template<typename... Types> 
class VisitableInterface { 
    public: 
     virtual void accept(Visitor<Types...> &visitor) = 0; 
}; 

template <typename, typename> 
class Visitable; 

template<typename Derived, typename... Types> 
class Visitable<Derived, std::tuple<Types...>> : public VisitableInterface<Types...> { 
    public: 
     virtual void accept(Visitor<Types...> &visitor) { 
      visitor.visit(static_cast<Derived&>(*this)); 
     } 
}; 

class IntegerElement; 
class StringElement; 
class BoxElement; 
class ImageElement; 

using tupleT = std::tuple<IntegerElement, StringElement, BoxElement, ImageElement>; 

class IntegerElement: public Visitable<IntegerElement, tupleT> {}; 
class StringElement: public Visitable<StringElement, tupleT> {}; 
class BoxElement: public Visitable<BoxElement, tupleT> {}; 
class ImageElement: public Visitable<ImageElement, tupleT> {}; 

class RenderEngine : public Visitor<IntegerElement, StringElement, BoxElement, ImageElement> 
{ 
    public: 
    virtual void visit(IntegerElement& e) { std::cout << "visit Int\n"; }; 
    virtual void visit(StringElement& e) { std::cout << "visit Str\n"; }; 
    virtual void visit(BoxElement& e) { std::cout << "visit Box\n"; }; 
    virtual void visit(ImageElement& e) { std::cout << "visit Img\n"; }; 
}; 

int main(void) 
{ 
    RenderEngine renderEngine; 

    IntegerElement intE; 
    StringElement strE; 
    BoxElement  boxE; 
    ImageElement imgE; 

    renderEngine.visit(intE); 
    renderEngine.visit(strE); 
    renderEngine.visit(boxE); 
    renderEngine.visit(imgE); 
    return 0; 
} 

--- EDIT ---

Я стараюсь отвечать на Ваш комментарий-вопросы

почему класс шаблон Visitable; необходимо задать , прежде чем определять фактический шаблон?

Я не знаю, возможно ли это сделать проще, но ... это потому, что нам нужно «извлечь» типы из std::tuple. Так что вам нужно общее определение (template <typename, typename>, чтобы иметь возможность получить std::tuple<something> тип и вам нужна специализация, так что вы можете извлечь someting типов.

такой же ловкий трюк может быть также сделано для шаблона Visitor путем определения дополнительный шаблон, который принимает зЬй :: кортежа в качестве шаблона параметра. вы можете добавить это к вашему ответу, а также, пожалуйста?

Да, это возможно.

Но вы должны MODIF y VisitableInterface и RenderEngine тоже.

Большое изменение для небольшого улучшения (ИМХО); только для использования tupleT, определяющий RenderEngine.

Во всяком случае, ваш пример стал

#include <iostream> 

template<typename> 
class Visitor; 

template<typename Type> 
class Visitor<std::tuple<Type>> { 
    public: 
     virtual void visit(Type &visitable) = 0; 
}; 

template<typename Type, typename... Types> 
class Visitor<std::tuple<Type, Types...>>: public Visitor<std::tuple<Types...>> { 
    public: 
     using Visitor<std::tuple<Types...>>::visit; 

     virtual void visit(Type &visitable) = 0; 
}; 

template<typename... Types> 
class VisitableInterface { 
    public: 
     virtual void accept(Visitor<std::tuple<Types...>> &visitor) = 0; 
}; 

template <typename, typename> 
class Visitable; 

template<typename Derived, typename... Types> 
class Visitable<Derived, std::tuple<Types...>> : public VisitableInterface<Types...> { 
    public: 
     virtual void accept(Visitor<std::tuple<Types...>> &visitor) { 
      visitor.visit(static_cast<Derived&>(*this)); 
     } 
}; 

class IntegerElement; 
class StringElement; 
class BoxElement; 
class ImageElement; 

using tupleT = std::tuple<IntegerElement, StringElement, BoxElement, ImageElement>; 

class IntegerElement: public Visitable<IntegerElement, tupleT> {}; 
class StringElement: public Visitable<StringElement, tupleT> {}; 
class BoxElement: public Visitable<BoxElement, tupleT> {}; 
class ImageElement: public Visitable<ImageElement, tupleT> {}; 

class RenderEngine : public Visitor<tupleT> 
{ 
    public: 
    virtual void visit(IntegerElement& e) { std::cout << "visit Int\n"; }; 
    virtual void visit(StringElement& e) { std::cout << "visit Str\n"; }; 
    virtual void visit(BoxElement& e) { std::cout << "visit Box\n"; }; 
    virtual void visit(ImageElement& e) { std::cout << "visit Img\n"; }; 
}; 

int main(void) 
{ 
    RenderEngine renderEngine; 

    IntegerElement intE; 
    StringElement strE; 
    BoxElement  boxE; 
    ImageElement imgE; 

    renderEngine.visit(intE); 
    renderEngine.visit(strE); 
    renderEngine.visit(boxE); 
    renderEngine.visit(imgE); 
    return 0; 
}