CRTP: Exemplo no padrão "Bridge"

Para quem

Este artigo é direcionado para aqueles que não encontraram o idioma padrão de modelo curiosamente recorrente (CRTP), mas têm uma ideia do que os modelos estão em C ++. Você não precisará de conhecimento específico ou conhecimento firme de programação em modelos para entender o artigo.

Deixe-nos resolver este problema:

Um arquivo vem da rede em um dos formatos: json ou xml e queremos analisá-los e obter algumas informações. A solução se sugere - usar o padrão de ponte para separar a interface do analisador e suas duas implementações, uma por formato de arquivo. Assim, após determinar o formato do arquivo, podemos passar a implementação de que precisamos na forma de um ponteiro para a função de análise.

Exemplo esquemático

// ,     Parser   
//  ,     
ParsedDataType parseData(Parser* parser, FileType file);

int main() {
    FileType file = readFile();
    Parser* impl = nullptr;
    if (file.type() == JsonFile)
        impl = new ParserJsonImpl();
    else
        impl = new ParserXmlImpl();
    ParsedDataType parsedData = parserData(impl, file);
}
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
    

Essa abordagem clássica tem várias desvantagens :

• A interface do Parser deve ter funções virtuais e, como sabemos, é caro ir para a tabela de métodos virtuais.

  
  
  
  
  

• A interface de função não é tão descritiva quanto gostaríamos que fosse quando comparada, por exemplo, a linguagens funcionais com sistemas de tipo rico.

  
  
  
  
  

• ( , ).

  
  
  
  
  

C++

CRTP - , , , .

- -, , , , .

template <typename Implementation>
struct ParserInterface {

    ParsedData getData() {
        return impl()->getDataImpl();
    }

    ParsedID getID() {
        return impl()->getIDImpl();    
    }

private:
    Implementation* impl() {
        return static_cast<Implementation*>(this);
    }
};
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
    

, , Implementation* impl()



.

-, . , -, .

struct ParserJsonImpl : public ParserInterface<ParserJsonImpl> {
    friend class ParserInterface;
private:
    ParsedData getDataImpl() {
        std::cout << "ParserJsonImpl::getData()\n";
        return ParsedData();
    }

    ParsedID getIDImpl() {
        std::cout << "ParserJsonImpl::getID()\n";
        return ParsedID;    
    }
};

struct ParserXmlImpl : public ParserInterface<ParserXmlImpl> {
    friend class ParserInterface;
private:
    ParsedData getDataImpl() {
        std::cout << "ParserXmlImpl::getData()\n";
        return ParsedData();
    }

    ParsedID getIDImpl() {
        std::cout << "ParserXmlImpl::getID()\n";
        return ParsedID();    
    }
};
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
    

, . , , ParserInterface<A>



ParserInterface<B>



. . , , - , static_cast<>()



Implementation* impl()



. , . .

:

1. , - .

   
   
   
   
   

2. , - , private.

   
   
   
   
   

3. , -, friend.

   
   
   
   
   

, , .

template <typename Impl>
std::pair<ParsedData, parsedID> parseFile(ParserInterface<Impl> parser) {
    return std::make_pair(parser.getData(), parser.getID());
}
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
    

, . ParserInterface parser



. , static_cast



, , .

:

int main() {

    ParserJsonImpl jsonParser;
    parseFile(jsonParser);

    ParserXmlImpl xmlParser;
    parseFile(xmlParser);      

    return 0;
}
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
    

.

ParserJsonImpl::getData()
ParserJsonImpl::getID()
ParserXmlImpl::getData()
ParserXmlImpl::getID()

      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
    

, , , . , static_cast



. . , :

• . , , .

  
  
  
  
  

• : , , , .

  
  
  
  
  

Essa abordagem também é usada para o idioma de classes MixIn, que "mistura" seu comportamento com classes herdadas. Uma dessas classes - std::enable_shared_from_this



- combina funcionalidades para obter um ponteiro shared_ptr



para si mesma.

Este artigo fornece o exemplo mais simples para se familiarizar com o tópico, ainda mais - mais.

Lista completa de código de trabalho

#include <iostream>


template <typename Implementation>
struct ParserInterface {
    int getData() {
        return impl()->getDataImpl();
    }

    int getID() {
        return impl()->getIDImpl();    
    }

private:
    Implementation* impl() {
        return static_cast<Implementation*>(this);
    }
};

struct ParserJsonImpl : public ParserInterface<ParserJsonImpl> {
    friend class ParserInterface<ParserJsonImpl>;
private:
    int getDataImpl() {
        std::cout << "ParserJsonImpl::getData()\n";
        return 0;
    }

    int getIDImpl() {
        std::cout << "ParserJsonImpl::getID()\n";
        return 0;
    }
};

struct ParserXmlImpl : public ParserInterface<ParserXmlImpl> {

    int getDataImpl() {
        std::cout << "ParserXmlImpl::getData()\n";
        return 0;
    }

    int getIDImpl() {
        std::cout << "ParserXmlImpl::getID()\n";
        return 0;    
    }
};

template <typename Impl>
std::pair<int, int> parseFile(ParserInterface<Impl> parser) {
    auto result = std::make_pair(parser.getData(), parser.getID());
    return result;
}


int main() {

    ParserJsonImpl jsonParser;
    parseFile(jsonParser);

    ParserXmlImpl xmlParser;
    parseFile(xmlParser);

    return 0;
}