如何修复“Any”类代码以正确输出数据？

Question

我正在尝试模拟

std::any

，我的想法是使用基类指针指向不同类型的模板派生类，来实现存储不同类型数据的功能，如

std::any

；因此我写了以下代码：

class Any {
    TypeBase *_ptr;
    public:
    Any(): _ptr(nullptr) {}
    Any(const Any &other): Any() { _ptr = other._ptr->copy(); }
    Any(Any&& _other): Any() {
        _ptr = _other._ptr;
        _other._ptr = nullptr;
    }
    template<typename T> Any(T&& _data): Any() {
        /*
         * this function attempts to capture rvalue param
         */
        _ptr = new Container<T>(std::forward<T>(_data));
    }
    ~Any() { delete _ptr; }

    template<typename T> T& data_cast() const {
        if (_ptr == nullptr)
            throw std::runtime_error("Container empty");
        return static_cast<Container<T>*>(_ptr)->data;
    }
};

这些工具包类是：

struct TypeBase {
    virtual ~TypeBase() {}
    virtual TypeBase* copy() = 0;
};
template<typename T> struct Container: public TypeBase {
    T data; // those datas will store here
    Container() = delete;
    template<typename U> Container(U&& _data): data(std::forward<U>(_data)) {}
    virtual ~Container() {}
    virtual TypeBase* copy() override { return (new Container<T>(data)); }
};

我的问题是，当我使用这样的代码时，结果数据不会存储在

Container

中：

#include <stdexcept>

// paste the definition given above

int main()
{
    double y = 13.32;
    Any a = y;
    std::cout << "The data of 'a' is: " << a.data_cast<double>() << std::endl;
    /* it doesn't work here, only outputs some wrong number */

    return 0;
}

这是我的理解：编译器使用

y

为我隐式构造一个“Any”对象，然后调用复制构造函数来初始化

a

。

我期望的是“Any”会接受左值和右值数据以减少复制开销，但显然我编写它的方式存在一些我没有意识到的问题。

我尝试使用调试器跟踪进程，发现函数调用过程完全符合我的预期。尽管我可以看到

a

中的指针是有效的，但输出仍然很奇怪：

The data of a is: 3.10818e-317

。

我很难找到问题的根源，所以我希望有人指导我，或者也许我只是写了错误的代码，有人可以指出来。

Answer 1

您正在构造一个

Container<double&>

，但稍后将指向它的指针转换为

Container<double>*

。

当您将左值传递给转发引用时，模板参数将被推导为引用类型。也就是说，在

template<typename T> Any(T&& _data): Any() {
    _ptr = new Container<T>(std::forward<T>(_data));
}

当您传递左值

y

时，

T

会被推断为

double&

。这样

_data

的类型就是

double& &&

，它会折叠为

double&

。如果

T

是

double

，那么

_data

将是

double&&

，它无法绑定到左值。

---

解决方案非常简单：只需应用

std::remove_reference_t

：

template <typename T>
Any(T&& data) : Any() {
    using DataT = std::remove_reference_t<T>;
    _ptr = new Container<DataT>(std::forward<T>(data));
}

演示