c++ - 如何设计一个“Awaitable”基类？

问题描述

C++ 标准库在很多地方都提供了一种“可等待”的 API：例如std::future，std::condition_variable可以立即“尝试”获取它们的值，无限期地“等待”它们的值，“wait_for”某个std::chrono::duration，或“wait_until”某个std::chrono::time_point到达. 我正在努力创建一个捕获这些相同操作的抽象基类。

template <typename T>
class awaitable {
 public:
  virtual std::optional<T> try() = 0;

  virtual std::optional<T> wait() = 0;

  template <typename Rep, typename Period>
  virtual std::optional<T> wait_for(const std::chrono::duration<Rep, Period>&) = 0;

  template <typename Clock, typename Duration>
  virtual std::optional<T> wait_until(const std::chrono::time_point<Clock, Duration>&) = 0;
};

try并且wait没有问题。wait_for并且wait_until需要模板参数，因此不能是虚拟的。

有没有一种“干净”的方式来定义这样的接口？`

我考虑过的一些选项（除非我遗漏了什么）似乎不可行：

使用std::any或某种其他类型的擦除。在内部将duration对象传递给另一个函数时，我仍然需要知道正确的类型才能正确转换它。
使用访问者模式。这将要求我在一个中心位置指定从“Awaitable”派生的所有类型的硬编码列表，引入循环依赖并限制可扩展性。
使用std::duration_castandstd::time_point_cast将任何传入类型类型转换为std::chrono::nanosecondsor std::chrono::time_point<std::chrono::high_resolution_clock>，因此会有一个非虚拟模板化方法和一个虚拟非模板化方法。这似乎会引入不必要的开销和潜在的不当行为，因为我不确定是否保证每种可能的传入类型都可以转换为这些常见类型。

到目前为止，第三种变体似乎是我唯一的选择，而不是一个很好的选择。

标签： c++templatesc++17virtual-functionsmultidispatch

我认为你的第三种方式可能是要走的路。有疑问，您必须付出一些努力来限制可能的误用。

您还可以查看非循环访问者模式：

https://en.wikipedia.org/wiki/Visitor_pattern

非循环访问者 C++

对于某些场景，Andrei Alexandrescu 提供的实现方式（真的可以推荐他的书）对我帮助很大。它需要一些努力才能完全理解，有点侵入性，据我所知，至少对于 C++ < 14，不可能在这里保持 100% 的宏免费，但它具有你可能需要的去中心化的巨大优势。此外，对于大多数用例和现代架构来说，它的次要 dynamic_cast-usage（不被误用作动态开关）并不是真正的问题。

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