在c++ 20下使用微软的proxy库替代传统的virtual动态多态

传统的virtual动态多态，经常会有下面这样的使用需求：

#include <iostream>
#include <vector>

// 声明一个包含virtual虚函数的基类
struct shape
{
	virtual ~shape() {}

	virtual void draw() = 0;
};

// 派生，实现virtual虚函数
struct rectangle : shape
{
	virtual void draw() override
	{
		std::cout << "rectangle" << std::endl;
	}
};

// 派生，实现virtual虚函数
struct circle : shape
{
	virtual void draw() override
	{
		std::cout << "circle" << std::endl;
	}
};

int main()
{
	// 由于要用vector容器来保存各种不同的对象，所以这里容器元素的类型只能使用基类指针
	std::vector<shape*> vec;

	vec.emplace_back(new rectangle());
	vec.emplace_back(new circle());

	// 通过virtual动态多态调用，来实现调用真正的对象类型的成员函数
	for (const auto& p : vec)
	{
		p->draw();
	}

	// 输出：
	// rectangle
	// circle
}

上面同样的需求，换成proxy库来实现是这样的：

#include <iostream>
#include <vector>
#include "proxy.h"

// 声明一个代理类，最终会通过这个代理类去调用真正的类对象的成员函数
struct draw : pro::dispatch<void()>
{
	template <class T>
	void operator()(T& self) { self.draw(); }
};

struct shape : pro::facade<draw> {};

// 不需要派生，不需要virtual虚函数
struct rectangle
{
    void draw()
    {
        std::cout << "rectangle"<< std::endl;
    }
};

// 不需要派生，不需要virtual虚函数
struct circle
{
    void draw()
    {
        std::cout << "circle" << std::endl;
    }
};

int main()
{
    // 这里容器元素的类型是个proxy的代理类型
    std::vector<pro::proxy<shape>> shapes;

	shapes.emplace_back(pro::make_proxy<shape>(rectangle()));
	shapes.emplace_back(pro::make_proxy<shape>(circle()));

    // 注意这里的调用方式和virtual动态多态的调用方式不同
    for (auto& p : shapes)
    {
        p.invoke<draw>();
    }

    // 输出：
    // rectangle
    // circle
}

可以看到，换成proxy库之后，不再有virtual虚函数，而且是非侵入式的，我觉得这种方式非常棒，很优雅。至于性能测试，我没有去做。

详情见这个开源仓库地址：https://github.com/microsoft/proxy

最后编辑于：2023-08-24