Class 包含一个引用或一个有限数量的值类

Question

我正在制作一些分配大量内存的 classes。因此，我需要尽量减少复制操作的次数。

在处理它时，我希望如果我有一个包含类型 (T) 或引用 (T&) 的模板 class，而不是两者都包含，这样我可以编写如下代码：

template<typename T>
class EITHER {
    /* some code */
};

class A { /* some code */ };

void f(A &a) { /* some code changing `a` */ }

int main() {
    A a(42);
    std::vector<EITHER<A>> v;
    
    v.emplace_back(a); /* stored as a reference */
    v.emplace_back(A(72)); /* stored as a value (possibly moved) */

    f(a); /* okay. */
    f(v[0]); /* okay, modifies `a` through a reference stored in `EITHER<A>`. */
    f(v[1]); /* okay, modifies the value stored in `EITHER<A>`. */

    {
        A b(3);
        v.emplace_back(b); /* stored as a reference */
    } // Now `b` is destructed, `v[2]` holds the latest value (not reference) of `b`.
    f(v[2]); /* okay, modifies the value stored in `EITHER<A>`. */
}

我很确定这在很多情况下都会有用，但我不知道如何实现它。

std::variant 无法存储引用。
std::optional<T> 和 T* 可能会完成这项工作，但我很确定应该有一种方法可以像 std::optional 那样处理这个问题。如果std::optional存储或不存储类型，EITHER将只存储类型T或类型T&。
最后，好像要备注一下原变量是否被析构了，但是不修改就可以吗A?

请记住，EITHER 将应用有限多个 class，如果这有用的话。

我希望我能得到这个问题的任何解决方案或反馈。谢谢。

p.s。瞄准c++20.

Answer 1

引用具有重要的属性，它们应该始终有效（如果您不搞砸的话），这可以将它们与指针区分开来，指针也可能是 nullptr.

您需要在内部使用指针。您可以在指针和引用之间来回转换，因此您仍然可以获取引用并始终传递引用。

问题在于您在 Either class 中引入了 可选所有权 。预计会有很多编程错误。它已经从您的示例 b 开始，您希望在其中传递一个引用，据称稍后会神奇地转换为一个值。

我建议研究 unique_ptr 如何解决您的问题。使用唯一指针明确定义容器将取得其内容的所有权。调用者可以将现有对象包装在 unique_ptr 中，或者如果它们是在堆栈上创建的，则将它们移动到 make_unique() 中，以及使用 make_unique() 创建新对象。最后，你不会有包装器 class 或任何东西，每个精通 C++11 的人都应该能够理解 std::vector<std::unique_ptr<A>> v; 是如何工作的。

Class 包含一个引用或一个有限数量的值 类

Class containing a reference OR a value of finite number of classes

c++

reference

c++20

Class 包含一个引用或一个有限数量的值类