C++中的类成员变量可以定义多种数据类型吗？

Question

我有一个类定义，我想添加一个成员变量，该变量可以是 2 个不同类之一，具体取决于运行此代码的操作系统。

是否有办法在 C++ 中执行此操作，以便我可以在初始化

operating_system

时根据某些参数或变量为

MyOperatingSystem

成员变量初始化不同的类？

#include <iostream>
#include "Win.h"
#include "Lin.h"

using namespace std;

typedef int os_type;
enum {Win, Lin};

class MyOperatingSystem {
  public:
    MyOperatingSystem(int ver, string n, os_type os);
  private:           
    int version;
    string name;
    // operating_system // want this to be either (Windows win | Linux lin)

};

// constructor
MyOperatingSystem::MyOperatingSystem(int ver, string n, os_type os){
    version = ver;
    name = n;
    if (os == Win){
        // operating system = Windows(int i);
    }
    else{
        // operating system = Linux(int i)
    }
}

Win.h和Lin.h如下

Win.h：

#include <windows.h>
class Windows{
    public:
        Windows(int i){
            integer = i;
            mystring = "WinString";
        }
    private:
        int integer;
        LPCWSTR mystring;
};

林.h：

#include <termios.h>
class Linux{
    public:
        Linux(int i){
            integer = i;
            mystring = "LinString";
        }
    private:
        int integer;
        cc_t* mystring;
};

Answer 1

我建议做出编译时决定。

示例：

#pragma once // MyOperatingSystem.h

class IOperatingSystem {
public:
    virtual ~IOperatingSystem() = default;

    // misc operations:
    virtual foo() = 0;
};

#ifdef _WIN32
#include "internal/Win.h" // in here MyOperatingSystem  implements  IOperatingSystem 
#else
#include "internal/Lin.h" // in here MyOperatingSystem  implements  IOperatingSystem 
#endif

您不一定需要

virtual

，但在设计时它会有所帮助，以确保两个实现都遵循相同的接口。

Answer 2

最明显的解决方案是拥有一个具有公共接口的

OperatingSystem

基类，并从中派生

Win

和

Linux

。

Answer 3

操作系统是编译时的事情，因此您可以使用模板参数

template <ostype os> class MyOperatingSystem ...

然后您可以使用

if constexpr

检查您拥有哪些操作系统并在类中包含不同的代码。

Windows

和

Linux

类可能应该有一个共同的基类，然后大多数差异将通过虚拟方法来解决。所以

if constexpr (os == Win) ...

应该是例外。

另一种方法是依赖项插入：

MyOperatingSystem(int ver, string n, Os & os);

其中

Os

是

Windows

和

Linux

的公共基类。

或者再说一遍，因为这是编译时的事情：

template <typename Os> class MyOperatingSystem : public Os { ... }
template <typename Os> class MyOperatingSystem  { ... Os os; }

在这种情况下，您甚至不需要公共基类（但它有助于确保公共接口）。

Windows

和

Linux

都只需遵循一个通用接口，例如定义

os_type

。如果

Os::os_type

是 constexpr，您可以再次使用

if constexpr

。但我认为 Os 类的重点是封装所有操作系统特定的代码，因此如果使用的话，这种情况应该很少见。

请注意，使用

Os

模板方式，

MyOperatingSystem

类是（或具有）具体的

Windows

或

Linux

类。因此，所有虚拟函数调用都被具体调用所取代。所以没有开销。早期的情况有一个指向基类的指针或引用，并且需要进行虚拟方法调用。

Answer 4

std::variant<Windows, Linux> operating_system;

std::variant

是一个求和类型——它是类型列表中的类型之一。

作为一个副作用，它带有它本身的类型——所以

os_type

变量存储在它旁边是多余的。