基于C++语言现有的数据类型,设计 一种数据结构

基于C++语言现有的数据类型,设计一种数据结构,可以达到一个效果,这个效果就是:我调用“多个不同的接口”的返回值,我都可以使用这个数据结构装载数据,但是当我返回其中一种数据类型时,另外没有返回数据的,尽量少占用内存。
如:我定义一个结构体,结构体本身也是一种数据类型,但是个结构体能满足调多不同的现在过,以后的接口的参数返回,
如:我不管调用哪个接口,都返回一个Map,
(可能有的同学已经明白了,这个就是门面模式中统一入口,但我要兼容放回值)

参考GPT:可以设计一个模板类,模板参数为可变参数模板(variadic templates),用来装载多种不同类型的数据。具体实现可以使用C++17的std::variant和std::optional库来实现。

代码示例:

#include <variant>
#include <optional>
#include <map>

template<typename... Args>
class MultiReturnData {
public:
    using VariantType = std::variant<std::optional<Args>...>;

    // 支持多种类型作为参数,构造函数初始化变量值为空
    MultiReturnData() : mData(std::nullopt) {}

    // 可以使用多种类型的返回值来装载数据
    template<typename T>
    void setData(T&& data) {
        mData.template emplace<std::optional<T>>(std::forward<T>(data));
    }

    // 获取数据,如果没有相应类型的数据,则返回std::nullopt
    template<typename T>
    std::optional<T> getData() const {
        std::optional<T> ret;
        std::visit([&ret](auto&& arg) {
            using TArg = std::decay_t<decltype(arg)>;
            if constexpr(std::is_same_v<TArg, std::optional<T>>) {
                ret = arg;
            }
        }, mData);
        return ret;
    }

    // 如果存在相应类型的数据,则返回true
    template<typename T>
    bool hasData() const {
        bool ret = false;
        std::visit([&ret](auto&& arg) {
            using TArg = std::decay_t<decltype(arg)>;
            if constexpr(std::is_same_v<TArg, std::optional<T>>) {
                ret = arg.has_value();
            }
        }, mData);
        return ret;
    }

    // 如果没有任何数据,则返回true
    bool empty() const {
        bool ret = true;
        std::visit([&ret](auto&& arg) {
            using TArg = std::decay_t<decltype(arg)>;
            if constexpr(std::disjunction_v<std::is_same<TArg, std::optional<Args>>...>) {
                ret = std::none_of(arg, [](auto&& opt) { return opt.has_value(); });
            }
        }, mData);
        return ret;
    }

    // 清除所有数据
    void clear() {
        mData = std::nullopt;
    }

    // 将数据转换成std::map类型
    std::map<std::string, VariantType> toMap() const {
        return {{"data", mData}};
    }

private:
    VariantType mData;
};

该模板类支持传入多种数据类型,使用std::optional包裹每种类型的数据,如果该类型的数据没有返回,则std::optional为空。同时,该模板类支持通过调用getData函数获取指定类型的数据,支持调用hasData函数判断指定类型的数据是否存在,支持调用toMap函数将数据转换成std::map类型。

使用示例:

#include <iostream>

int main() {
    MultiReturnData<int, float, std::string> data;
    data.setData<int>(10);
    data.setData<std::string>("hello world");

    if (data.hasData<int>()) {
        std::cout << "data int value: " << data.getData<int>().value() << std::endl;
    }

    if (data.hasData<float>()) {
        std::cout << "data float value: " << data.getData<float>().value() << std::endl;
    }

   

可以使用C++的联合体(union)数据类型实现该功能。联合体可以在一段内存中保存不同的数据类型,但同一时间只能保存其中一个成员,可以根据需要切换成员。

以下是示例代码:

union DataUnion {
    std::map<int, std::string> myMap;
    int myInt;
    double myDouble;
    // 其他需要支持的数据类型
};

class MyDataStructure {
public:
    void setData(std::map<int, std::string> data) {
        mData.myMap = data;
        mDataType = DataType::MAP;
    }

    void setData(int data) {
        mData.myInt = data;
        mDataType = DataType::INT;
    }

    void setData(double data) {
        mData.myDouble = data;
        mDataType = DataType::DOUBLE;
    }

    // 其他需要支持的setData接口

    DataType getType() const {
        return mDataType;
    }

    const DataUnion& getData() const {
        return mData;
    }

private:
    enum class DataType {
        NONE,
        MAP,
        INT,
        DOUBLE,
        // 其他需要支持的数据类型
    };

    DataType mDataType = DataType::NONE;
    DataUnion mData;
};

这个数据结构包含一个联合体和一个枚举类型,枚举类型用于记录当前联合体保存的数据类型。setData函数用于设置数据,getType函数返回当前数据类型,getData函数返回联合体。在使用返回的数据时需要先检查数据类型是否匹配,否则可能会导致运行时错误。

该回答引用GPTᴼᴾᴱᴺᴬᴵ,具体如下:

  可以考虑使用C++中的union关键字来实现该数据结构。union可以定义多个不同的数据类型在同一块内存中共享,只有其中一个数据类型是活动状态,即只有一个成员变量是有效的,其他成员变量不占用内存空间。

下面是一个使用union实现的示例代码:

#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;

union Data {
    int intData;
    float floatData;
    double doubleData;
    map<string, int> mapData;
};

int main() {
    Data data;
    data.intData = 10;
    cout << data.intData << endl;

    data.floatData = 3.14;
    cout << data.floatData << endl;

    data.doubleData = 3.1415926;
    cout << data.doubleData << endl;

    data.mapData["apple"] = 5;
    data.mapData["banana"] = 10;
    cout << data.mapData["apple"] << endl;
    cout << data.mapData["banana"] << endl;

    return 0;
}
   在这个示例代码中,我们定义了一个Data联合体,包含了四个成员变量:intData、floatData、doubleData和mapData。通过对这些成员变量的赋值,可以让它们共享同一块内存空间。在main函数中,我们演示了如何使用不同的成员变量来装载数据。其中,只有一个成员变量是活动状态,其他成员变量不占用内存空间,以达到尽量少占用内存的效果。

   需要注意的是,使用union需要注意成员变量的类型和大小,避免内存对齐的问题。同时,使用union可能会导致类型转换的问题,需要注意使用时的数据类型。

如果以上回答对您有所帮助,点击一下采纳该答案~谢谢

请重新描述下,之前的描述我没看懂,描述不清楚