templates - 在C ++中，如何创建包含可变模板对象的异构矢量？

嗨，StackOverflow社区！

我正在使用可变参数模板，继承和抽象工厂模式进行工作，现在正努力使其协同工作。看来我对这些主题的了解程度是目前为止最遥远的，因此，如果您能给我一个提示或代码示例，您将不胜感激！提前致谢 ;）

这是上下文（我很抱歉！有几行代码...）：

我有一个基础课

template<typename... Params>
class P
{
    public:
        virtual void compute(Params&... ps) = 0;
        // other things ...

};

和派生类

template<typename... Params>
class AP : public P<Params...>
{
    public:
        void compute(Params&... ps) override { _compute(std::forward<Params&>(ps)...); }
    private:
        void _compute(std::string& str) {std::cout << "AP::compute str " << str << std::endl;}
};
using A = AP<std::string>;

template<typename... Params>
class BP : public P<Params...>
{
    public:
        void compute(Params&... ps) override { _compute(std::forward<Params&>(ps)...); }
    private:
        void _compute(int& i) {std::cout << "BP::compute i " << i << std::endl;}
};
using B = BP<int>;

到这里，没有问题！如果我做的很小main()，这将毫无问题地起作用：

int main()
{
    std::unique_ptr<P<int>> p1 = std::make_unique<B>();
    int i = 15;
    p1->compute(i);

    std::unique_ptr<P<std::string>> p2 = std::make_unique<A>();
    std::string str = "abc";
    p2->compute(str);
}

但是，我们可以添加更多：工厂的基类。（这些将与我的P类以外的其他类一起使用...如果您想知道为什么:)）

template<typename Base>
class Creator
{
    public:
        virtual std::unique_ptr<Base> create() = 0;
};

template<class Key, class T>
class Factory
{
    public:
        void store(Key key, std::unique_ptr<Creator<T>>&& creator)
        {
            _crs[key] = std::move(creator);
        }

        std::unique_ptr<T> create(Key key)
        {
            return _crs[key]->create();
        }

    private:
        std::map<Key, std::unique_ptr<Creator<T>>> _crs;
};

及其实现，以构建与P相关的对象：

template<typename Derived, typename... Params>
class PCreator : public Creator<P<Params...>>
{
    public:
        std::unique_ptr<P<Params...>> create() override
        {
            return std::make_unique<Derived>();
        }
};

template<typename... Params>
class PFactory : public Factory<std::string, P<Params...>>
{
    public:
        PFactory()
        {
            this->store("int", std::make_unique<PCreator<BP<int>>>);
            this->store("string", std::make_unique<PCreator<AP<std::string>>>);
        }
        // create() and store() methods inherited
};

如果我实例化PFactory，则编译器显然无法完成其工作，因为它想要PFactory的模板参数将其转发给Factory<std::string, P<Params...>>。

但是，相比之下，我的工厂只能创建一个单一的“类型”的P对象，该对象可以使用这些类型Params。这就是我一个人走了多远（可惜我的任何一个同事都没有能力帮助我...）

我的目标是能够编写如下内容：

class Thing
{
    const std::array<std::string, 2> a = {"one", "two"};
    public:
        Thing()
        {
            PFactory f;
            for(const auto& e : a)
                _ps[e] = std::move(f.create(e));
        }

        void compute()
        {
            int i = 100;
            std::string str = "qwerty";
            // additional computations...
            _ps["one"]->compute(i);
            // additional computations...
            _ps["two"]->compute(str);
        }

    private:
        std::map<std::string, std::unique_ptr<P>> _ps;
};

这是我尝试在CompilerExplorer上进行工作和返工的PoC ，上面的资源来自何处。

任何帮助将不胜感激！

[编辑]是的，我以为我可以欺骗编译器以创建带有运行时信息的各种方法签名，这是一种幻想。

解决方案总结：

（@walnut：谢谢！）让compute采用std :: any或类似的东西

我std::any不太清楚，但是在rtfm-ing CppReference之后，它可以完成工作，接受这样一个事实，即我需要将参数回退到派生类中需要的参数（并处理异常） 。可悲的是，在实际项目中，compute()可以使用多个参数（我使用可变参数模板的原因...我不想关心compute每个Derived类中每个方法中参数的数量或类型），因此它会迫使我创建compute(const std::any&) 和compute(const std::any&, const std::any&)，等等。

（@MaxLanghof：谢谢！）一种（很丑陋的）解决方案是手动提供所有可能的计算重载作为虚拟函数。

是的，您的权利，我也觉得很奇怪（我不会说到“丑陋”，但我还没有更漂亮的解决方案，所以...），但它确实有效。在这里的缺点是，我将无法存储类P（及相关类）在自己的图书馆，因为我想在开始时单独关注（«MainProgram（主程序）»摆弄P期从lib中获得:: P） 。

（@MaxLanghof：谢谢！）在编译时进行整个_ps映射。

我没有足够的C ++经验和知识来实现​​这样的目标。我需要解决这个问题，如果有人有特定的链接（我的意思是：不是Google上的第一个链接；））或示例，我将很高兴学习。

到目前为止，谢谢您的回答！

[编辑]嗨！对不起，抱歉，我刚回到这个项目，非常感谢您的想法和经验！那意义重大 ！

我在@Caleth和@KonstantinStupnik的工作中做了一些工作（真的非常感谢您的示例：他们为我提供了很多帮助，帮助我了解了我在做什么！）并通过测试用例达到了这一点：https：// /gcc.godbolt.org/z/AJ8Lsm我遇到了std::bad_any_cast例外，但不明白为什么...

我怀疑传递引用或使用lambda将compute方法保存在中的方式存在问题std::any，但不能确定。我尝试扩展中接收到的类型，AnyCallable<void>::operator()以发现与P的构造函数中的存储函数有所不同，但对我而言似乎相同。

我想传递&AP::compute给P的构造函数，但是编译器无法再推断出参数类型...

谢谢大家的时间，帮助和建议！