Написать шаблон ptr_cast, который работает аналогично dynamic_cast (задача из книжки Страуструпа)

@DavidTs · Регистрация: 25.11.2015

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Кто может написать шаблон ptr_cast, который работает аналогично dynamic_cast? Задача из Страуструпа, не могу это реализовать?

@rikimaru2013 · 26.12.2015, 20:32

C++

#include <iostream>
#include <type_traits>
using namespace std;
 
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
template<class D, class B>
class IsDerivedFrom
{
private:
    class Yes
    {
        char a[1];
    };
    class No
    {
        char a[10];
    };
 
    static Yes Test( B* );
    static No Test( ... ); 
 
public:
    enum
    {
        Is = sizeof( Test( static_cast<D*>(0) ) ) == sizeof( Yes ) ? 1 : 0
    };
};
//
template<class T>
class IsDerivedFrom<T, T>
{
public:
    enum
    {
        Is = 0
    };
};
 
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
template <typename CastTo>
class ptr_cast
{
private:
    CastTo*                                 m_pointer;
 
public:
    template <typename CastFrom>
    ptr_cast( CastFrom expression )
    {
        static_assert(std::is_polymorphic<std::remove_pointer<CastFrom>::type>::value, "not virtual");
        static_assert(std::is_polymorphic<std::remove_pointer<CastTo>::type>::value, "not virtual");
 
 
        m_pointer = (IsDerivedFrom<std::remove_pointer<CastTo>::type, std::remove_pointer<CastFrom>::type > ::Is)
            ? (CastTo*)expression 
            : (nullptr) ;
    }
    operator CastTo*()
    {
        return m_pointer;
    }
};
 
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
 
class A
{
public:
    virtual void f()
    {
 
    }
};
class B : public A
{
public:
 
    virtual void f()
    {
    }
};
class C
{
public:
    virtual void t()
    {
 
    }
};
 
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
int main()
{
    A* ptr = new B();
  
    
    cout << ptr_cast<B>(ptr) << endl;
    cout << ptr_cast<C>(ptr) << endl;
}

@DavidTs · 26.12.2015, 20:36 **[ТС]**

rikimaru2013, Спасибо.

@rikimaru2013 · 26.12.2015, 20:39

Да куда спасибо - я там нагавнокодил дико - сейчас кучу текста меняю на using и убираю static_assert на SFINAE

@DrOffset · 26.12.2015, 20:43

Не по теме:

rikimaru2013, а если еще учесть, что Страуструп совсем не это просил сделать... то вообще :)

Write a template ptr_cast that works like dynamic_cast, except that it throws bad_cast rather than returning 0.

@rikimaru2013 · 26.12.2015, 20:46

Не по теме:

DrOffset, если я всё подсумировать, то мне лучше уйти в Web-разработку. Да? :cry:

@DrOffset · 26.12.2015, 20:56

Сообщение от rikimaru2013

если я всё подсумировать, то мне лучше уйти в Web-разработку. Да?

Да ты не при чем. Просто ТС не полностью задание скинул.
Странно было бы думать, что Страуструп ждет от людей кода, подобного приведенному выше.
Задание предполагает всего-навсего вот такую простую реализацию:

C++

template <typename T, typename F>
T ptr_cast(F * p)
{
    T t = dynamic_cast<T>(p);
    if(!t)
        throw std::bad_cast();
    return t;
}

Добавлено через 2 минуты
А далее там идет вот такое задание:

Consider how dynamic_cast might be implemented. Define and implement a dcast template that behaves like dynamic_cast but relies on functions and data you define only. Make sure that you can add new classes to the system without having to change the definitions of dcast or previously-written classes.

Вот здесь он уже предлагает сочинять свою реализацию RTTI.

@rikimaru2013 · 26.12.2015, 20:57

Вот

Кликните здесь для просмотра всего текста

C++

#include <iostream>
#include <type_traits>
using namespace std;
 
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
struct A                                    { virtual void f() {} };
struct B : public A                         { virtual void f() {} }; 
struct C                                    {};
struct D                                    { virtual void t() {} };
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
template<class D, class B>
class IsDerivedFrom
{
private:
    class Yes
    {
        char a[1];
    };
    class No
    {
        char a[10];
    };
 
    static Yes Test( B* );
    static No Test( ... );
 
public:
    enum
    {
        Is = sizeof( Test( static_cast<D*>(0) ) ) == sizeof( Yes ) ? 1 : 0
    };
};
//
template<class T>
class IsDerivedFrom<T, T>
{
public:
    enum
    {
        Is = 0
    };
};
 
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
template<typename T>
struct property
{
    enum
    {
        is_polymorphic = std::is_polymorphic<std::remove_pointer_t<T>>::value,
    };
};
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
template <typename CastTo, typename std::enable_if<property<CastTo>::is_polymorphic>::type* = nullptr >
class ptr_cast
{
private:
    
 
    CastTo*                                 m_pointer;
 
public:
    template <typename CastFrom>
    ptr_cast( CastFrom expression )
    {
        using FromType = std::remove_pointer_t<CastFrom>;
        using ToType = std::remove_pointer_t<CastTo>;
 
        m_pointer = (IsDerivedFrom<ToType, FromType > ::Is)
            ? (CastTo*)expression
            : (nullptr);
    }
    operator CastTo*()
    {
        return m_pointer;
    }
};
 
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
 
int main()
{
    A* ptr = new B();
 
    
    cout << ptr_cast<B>(ptr) << endl;       // Expect valid adress
    cout << ptr_cast<D>(ptr) << endl;       // Expect nullptr
    //cout << ptr_cast<C>(ptr) << endl;     // Expect compile-error
}

Почему у меня строка с ptr_cast<C>(ptr) не подчёркуется вовремя сборки intellisense visual studio 2015 ?

@hoggy · 26.12.2015, 22:40

Сообщение от rikimaru2013

Вот

сама идея пофиксить максимум ошибок в компалтайме, безусловно хороша.
однако, ваш код не работает.

он не делает самого главного - не умеет фиксить ошибки времени выполнения.

http://rextester.com/YVK46581

C++

#include <iostream>
#include <cassert>
#include <type_traits>
using namespace std;
 
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
struct A                                    { virtual void f() {} };
struct B : public A                         { virtual void f() {} }; 
struct BB : public A                        { virtual void f() {} }; 
struct C                                    {};
struct D                                    { virtual void t() {} };
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
template<class D, class B>
class IsDerivedFrom
{
private:
    typedef char (&Yes)[1];
    typedef char (&No)[10];
 
    static Yes Test( B* );
    static No Test( ... );
 
public:
    enum
    {
        Is = sizeof( Test( static_cast<D*>(0) ) ) == sizeof( Yes ) ? 1 : 0
    };
};
//
template<class T>
class IsDerivedFrom<T, T>
{
public:
    enum
    {
        Is = 0
    };
};
 
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
template<typename T>
struct property
{
    enum
    {
        is_polymorphic = std::is_polymorphic< std::remove_pointer_t<T> >::value,
    };
};
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
template <typename CastTo, typename std::enable_if<property<CastTo>::is_polymorphic>::type* = nullptr >
class ptr_cast
{
private:
    
 
    CastTo*                                 m_pointer;
 
public:
    template <typename CastFrom>
    ptr_cast( CastFrom expression )
    {
        using FromType = std::remove_pointer_t<CastFrom>;
        using ToType = std::remove_pointer_t<CastTo>;
 
        m_pointer = (IsDerivedFrom<ToType, FromType > ::Is)
            ? (CastTo*)expression
            : (nullptr);
    }
    operator CastTo*()
    {
        return m_pointer;
    }
};
 
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
 
int main()
{
    A* ptr = new B();
 
    assert( ptr_cast<B>(ptr)   && "ERROR: invalid type");
    assert( !ptr_cast<D>(ptr)  && "ERROR: invalid type");
    assert( !ptr_cast<BB>(ptr) && "ERROR: invalid type");
}

@rikimaru2013 · 26.12.2015, 22:51

hoggy, сравнил ваш и мой код через diff тулзы:

отрефакторили чучуть, добавили другой класс и assert -

следовательно код правильный и на этапе компиляции если используют неправильно будет ошибка. Другое поведение: эта попытка имитации dynamic_cast приведение или Nullptr - так где я ошибся.

Если бы как в dynamic_cast не полиморфный тип подчёркнулся - кажись я добился результата на все 100%, но не подчёркует интелесенс (потому, что много вложеностей), а так же есть compile-error.

Добавлено через 2 минуты

C++

1
2
3

IInterfacePointer* ptr = dynamic_cast<IInterfacePointer*>( pointer );
if( ptr )
ptr->hello();

Разве не в этом смысл dynamic_cast который многими кодинг-стайлами запрещен:
- так как его всегда юзают не верно - низлежащие типы зависят от вверхлежащих
- нагрузка использование RTTI в ран-тайме

@DrOffset · 26.12.2015, 22:55

Сообщение от rikimaru2013

кажись я добился результата на все 100%

проверь вот на таком варианте:

C++

class A  { public: virtual void foo() {} };
class B  { public: virtual void boo() {} };
 
class C : public A, public B {};
 
int main()
{
    A * p = new C;
    std::cout << dynamic_cast<B *>(p) << std::endl;
    std::cout << ptr_cast<B>(p) << std::endl;
}

@hoggy · 26.12.2015, 23:12

Сообщение от rikimaru2013

отрефакторили чучуть

да, я просто хотел вам показать,
что для sfinae не нужно создавать классы Yes/No.
ссылки на массивы срабатывают абсолютно точно так же,
а буковок писать приходится всего две строчки.

Сообщение от rikimaru2013

добавили другой класс и assert -

ага, и вот тест на каст с этим классом у вас проваливается.

Сообщение от rikimaru2013

так где я ошибся.

ну смотрите:

C++

int main()
{
    A* ptr = new B(); //<--- по факту создали бэху
 
    auto* bb =  ptr_cast<BB>(ptr); // а кастим к бэбэхе
    // такой каст не правомерный
    // и динамик_каст вернул бы nullptr
 
    // но ваша реализация кастит теплое к мягкому
    // и возвращает нелегальный адрес
 
    // должен быть nullptr, или сработает дебаг-защита
    assert( !ptr_cast<BB>(ptr) && "ERROR: invalid type");
}

@rikimaru2013 · 26.12.2015, 23:28

Ну если имитировать работу RTTI определения типа, то согласно имплимитациям о которых я читал в статьях и книгах это:
- помещение в VTABLE метода getMyTypeiD() (для работы typeid() говорят так и делается)

Там же прочитал, что если если без RTTI, то и нужнос сравнить указали одного ли типа:
- сравнение первых 4 байт( (size_t*)class_ptr == (size_t*)class_ptr2)

@ct0r · 26.12.2015, 23:46

rikimaru2013, еще годный материал:
http://llvm.org/docs/HowToSetUpLLVMStyleRTTI.html
https://github.com/earl/llvm-m... /Casting.h

@DavidTs · 27.12.2015, 11:14 **[ТС]**

DrOffset,

Сообщение от DrOffset

template <typename T, typename F>
T ptr_cast(F * p)
{
* * T t = dynamic_cast<T>(p);
* * if(!t)
* * * * throw std::bad_cast();
* * return t;
}

Ага, он именно этого хотел

Написать шаблон ptr_cast, который работает аналогично dynamic_cast (задача из книжки Страуструпа)

Решение

Решение

@DavidTs 3 / 3 / 8 Регистрация: 25.11.2015 Сообщений: 127
		1
	Написать шаблон ptr_cast, который работает аналогично dynamic_cast (задача из книжки Страуструпа) 26.12.2015, 19:33. Показов 1376. Ответов 14 Метки нет (Все метки) Кто может написать шаблон ptr_cast, который работает аналогично dynamic_cast? Задача из Страуструпа, не могу это реализовать? 0

@DavidTs 3 / 3 / 8 Регистрация: 25.11.2015 Сообщений: 127
	26.12.2015, 20:36 [ТС]	3
	rikimaru2013, Спасибо. 0

@rikimaru2013 2549 / 1208 / 358 Регистрация: 30.11.2013 Сообщений: 3,826
	26.12.2015, 20:39	4
	Да куда спасибо - я там нагавнокодил дико - сейчас кучу текста меняю на using и убираю static_assert на SFINAE 0

@DrOffset
	26.12.2015, 20:43 #5
	Не по теме: rikimaru2013, а если еще учесть, что Страуструп совсем не это просил сделать... то вообще :) Write a template ptr_cast that works like dynamic_cast, except that it throws bad_cast rather than returning 0. 0

@rikimaru2013
	26.12.2015, 20:46 #6
	Не по теме: DrOffset, если я всё подсумировать, то мне лучше уйти в Web-разработку. Да? :cry: 0

@rikimaru2013 2549 / 1208 / 358 Регистрация: 30.11.2013 Сообщений: 3,826
	26.12.2015, 23:28	13
	Ну если имитировать работу RTTI определения типа, то согласно имплимитациям о которых я читал в статьях и книгах это: - помещение в VTABLE метода getMyTypeiD() (для работы typeid() говорят так и делается) Там же прочитал, что если если без RTTI, то и нужнос сравнить указали одного ли типа: - сравнение первых 4 байт( (size_t)class_ptr == (size_t)class_ptr2) 0

@ct0r Игогошка! 1801 / 708 / 44 Регистрация: 19.08.2012 Сообщений: 1,367
	26.12.2015, 23:46	14
	rikimaru2013, еще годный материал: http://llvm.org/docs/HowToSetUpLLVMStyleRTTI.html https://github.com/earl/llvm-m... /Casting.h 1

@DavidTs 3 / 3 / 8 Регистрация: 25.11.2015 Сообщений: 127
	27.12.2015, 11:14 [ТС]	15
	DrOffset, Сообщение от DrOffset template <typename T, typename F> T ptr_cast(F * p) { * * T t = dynamic_cast<T>(p); * * if(!t) * * * * throw std::bad_cast(); * * return t; } Ага, он именно этого хотел 0