Поліморфне порівняння

[madf]

Уявіть собі що у вас є контейнер вказівників на базовий клас і цей контейнер треба відсортувати за типами конкретних об’єктів що лежать у контейнері. Щоб було більше конкретно, живий приклад: маємо журнал виконання певної операції (у моєму випадку то були corporate actions: stock split, merger і spin-off, але це не важливо), треба цю операцію „відкотити“, але порядок виконання операцій при „відкочуванні“ важливий, а записи у журналі можуть іти у довільному порядку.
Проблема у написанні оператора порівняння двох об’єктів за вказівниками (або посиланнями) на базовий клас. Проблема відома під назвою „мультиметоди“ чи „подвійна диспетчеризація“. У C++ зазвичай вирішується або через матрицю відношень, або через dynamic_cast, або через (щасругнусь) паттерн „Visitor“. Але фігачити таблиці порівнянь ліниво, тому використаємо template metaprogramming voodoo щоб заставити компілятор нагенерувати то все самому.
Годі базікати, вйо до коду!

#include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> #include <iterator> #include <memory> #include <type_traits> class Base { public: virtual void show() const = 0; virtual bool less(const Base& rhs) const = 0; }; class A : public Base { public: virtual void show() const { std::cout << "A\n"; } virtual bool less(const Base& rhs) const; }; class B : public Base { public: virtual void show() const { std::cout << "B\n"; } virtual bool less(const Base& rhs) const; }; class C : public Base { public: virtual void show() const { std::cout << "C\n"; } virtual bool less(const Base& rhs) const; }; class D : public Base { public: virtual void show() const { std::cout << "D\n"; } virtual bool less(const Base& rhs) const; }; template <typename T> bool isA(const Base& value) { return dynamic_cast<const T*>(&value) != nullptr; } template <typename T, typename ... Ts> struct Compare { template <typename U> static bool less(const U& a, const Base& b) { if (std::is_same<T, U>::value) return true; else if (isA<T>(b)) return false; else return Compare<Ts ...>::template less<U>(a, b); } }; template <typename T> struct Compare<T> { template <typename U> static bool less(const U&, const Base& b) { if (std::is_same<T, U>::value) return true; else if (isA<T>(b)) return false; else return false; } }; typedef Compare<A, B, C, D> Order; bool A::less(const Base& rhs) const { return Order::less(*this, rhs); } bool B::less(const Base& rhs) const { return Order::less(*this, rhs); } bool C::less(const Base& rhs) const { return Order::less(*this, rhs); } bool D::less(const Base& rhs) const { return Order::less(*this, rhs); } bool operator<(const std::unique_ptr<Base>& lhs, const std::unique_ptr<Base>& rhs) { return lhs->less(*rhs); } int main() { std::vector<std::unique_ptr<Base>> items; items.push_back(std::unique_ptr<Base>(new C)); items.push_back(std::unique_ptr<Base>(new B)); items.push_back(std::unique_ptr<Base>(new A)); items.push_back(std::unique_ptr<Base>(new D)); std::sort(std::begin(items), std::end(items)); for (const auto& item : items) item->show(); return 0; }

_Winnie C++ Colorizer

$ g++ -W -Wall -Wextra -pedantic -std=c++0x main.cpp -o main
$ ./main 
A
B
C
D

typedef задає порядок на множині типів. Визначити метод less для кожного типу все ж таки треба, але тіло метода буде однакове (тут невеликий трюк з виведенням типів). При компіляції з -O3 функцій isA і Compare::less у бінарнику не буде, вони цілком заінлайняться.