Warum schlägt „std::is_same' beim Drucken generischer Container fehl?

std::is_same für den generischen Containerdruck: Warum es fehlschlägt und Lösungen

Beim Versuch, eine generische Funktion zu schreiben, ist ein Problem aufgetreten um sowohl Stapel- als auch Warteschlangencontainer zu drucken. Die Funktion enthielt zunächst eine bedingte Anweisung, um den Typ des Containers (Stapel oder Warteschlange) zu bestimmen und entsprechend auf seine Elemente zuzugreifen. Dieser Ansatz führte jedoch aufgrund der unterschiedlichen Mitgliedsfunktionen zwischen den beiden Containertypen zu Kompilierungsfehlern.

Das Problem verstehen:

Der Kompilierungsfehler ist auf die Tatsache zurückzuführen dass ein Zweig der if-else-Anweisung versucht, auf front() für einen Stapeltyp und top() für einen Warteschlangentyp zuzugreifen. Diese Accessoren sind für die jeweiligen Typen nicht verfügbar, was zu einer Beschwerde des Compilers führt. C verfügt über eine starke Typisierung, was erfordert, dass ein bestimmter Typ mit den entsprechenden Mitgliedsfunktionen bereitgestellt wird, die er unterstützt.

Lösung des Problems:

Um dieses Problem zu lösen, benötigen wir eine Lösung, die zwischen den Containertypen unterscheiden kann und dennoch Zugriff auf ihre spezifischen Mitgliedsfunktionen bietet. Hier sind zwei mögliche Lösungen:

1. Teilweise Spezialisierung mit Accessor:

Ein Ansatz besteht darin, eine teilweise Vorlagenspezialisierung zu verwenden und für jeden Containertyp eine Accessor-Funktion zu definieren. Diese Zugriffsfunktion ruft nach Bedarf das obere oder vordere Element ab.

<code class="cpp">template <typename Cont>
struct element_accessor;

template <typename T>
struct element_accessor<std::stack<T>> {
   const T& operator()(const std::stack<T>&amp; s) const { return s.top(); }
};

template <typename T>
struct element_accessor<std::queue<T>> {
   const T& operator()(const std::queue<T>&amp; q) const { return q.front(); }
};

template<typename Cont>
void print_container(Cont&amp; cont){
   while(!cont.empty()){
      auto elem = element_accessor<Cont>{}(cont); // call the accessor function
      std::cout << elem << '\n';
      cont.pop();
   }
}

2. if constexpr mit C 17:

Wenn Ihre Entwicklungsumgebung C 17 unterstützt, können Sie die if constexpr-Anweisung verwenden, die eine Auswertung zur Kompilierungszeit durchführt und eine bedingte Ausführung basierend auf dem Containertyp ermöglicht.

<code class="cpp">template<template<class> typename Cont, typename T>
void print_container(Cont<T>&amp; cont){
   while(!cont.empty()){
      if constexpr (std::is_same_v<Cont<T>, std::stack<T>>) 
         std::cout << cont.top() << '\n';
      else if constexpr (std::is_same_v<Cont<T>, std::queue<T>>) 
         std::cout << cont.front() << '\n';
      cont.pop();
   }
}</code>

Mit beiden Lösungen können Sie eine generische Funktion schreiben, die sowohl Stapel- als auch Warteschlangencontainer drucken kann und so den Code effektiv zwischen Suchalgorithmen wie DFS und BFS teilt.

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