从多类型接口到模板接口

为什么

在一些编码实现中通常都有数据库或者属性接口，用来根据Key存取各种类型的数据，譬如:

class OldImpl
{
public:
    bool has(const std::string& key) const;

    void setAsInt(const std::string& key, int v);
    void setAsDouble(const std::string& key, double v);
    void setAsString(const std::string& key, const std::string& v);

    int  asInt(const std::string& key);
    double asDouble(const std::string& key);
    std::string asString(const std::string& key);
};

实际上只有3种不同功能的接口：是否存在、读取、写入，能否将这些接口转换成对应的模板接口？

目标

在原有接口基础上提供模板接口，如下：

class OldImpl
{
public:
    template<typename T>
    bool has(const std::string& key) const;

    template<typename T>
    void set(const std::string& key, const T& v);

    template<typename T>
    T    as(const std::string& key);
};

使得可以以如下方法使用：

void test() {
    OldImpl impl;
    if (!impl.has<int>("a")) {
        impl.set<int>("a", 'a');
    }
    
    auto x = impl.as<double>("x");
    auto y = impl.as<double>("y");
    auto z = x + y;
    impl.set("z", z);
}

如何实现写入的模板接口

首先，原有的接口是可以写成如下形式的：

    void set(const std::string& key, int v);
    void set(const std::string& key, double v);
    void set(const std::string& key, const std::string& v);

这样的话写入的模板接口可以以如下方式实现：

    template<typename T>
    void set(const std::string& key, const T& v) {
        set(key, v);
    }

编译时根据v的类型即可找到正确的写入接口，如果调用写入接口时指定T，可以利用C++的自动类型转换/构造来写入指定类型的值。

如何实现读取的模板接口

在实现写入接口时，可以根据函数参数类型的不同区分不同的接口，但是读取的模板接口仅有一个相同类型的参数，根据函数返回值是无法区分的，这时候就需要用到Tag Dispatch；
C++是强类型语言，在名称相同的情况下，可以根据参数类型的不同来区分不同的接口；可以使用类模板定义不同的类型：

template<typename T>
struct TypeTag {};

采用上述的方式声明类模板，那么TypeTag<int>及TypeTag<double>等一系列都是不同的类型：

这时可以将读取接口写成如下方式：

    int as(const std::string& key, TypeTag<int>);
    double as(const std::string& key, TypeTag<double>);
    std::string as(const std::string& key, TypeTag<std::string>);

而读取接口模板实现如下:

    template<typename T>
    T  as(const std::string& key) {
        return as(key, TypeTag<T>());
    }

如何实现是否存在接口

通常情况下原本的has接口是直接可用的，如果需要判定某个Key及指定数据类型的值是否存在，可以参照读取接口的实现。

学到的内容

• Tag Dispatch