C++高级面试题：解释 C++ 中的类型擦除（Type Erasure）

解释 C++ 中的类型擦除（Type Erasure）

类型擦除（Type Erasure）是一种编程技术，用于在运行时隐藏特定类型的信息，以便将不同类型的对象都视为同一类型来处理。这种技术通常用于实现泛型编程，使得可以编写能够处理多种类型的代码，而无需事先知道这些类型的具体信息。

在 C++ 中，类型擦除通常涉及到模板和多态性的使用。下面是类型擦除的一般实现方法：

**模板：**通过模板编写泛型代码，使得代码能够接受不同类型的参数。

**接口或抽象类：**定义一个接口或抽象类，包含一些通用的操作，但不指定具体的类型。这个接口或抽象类将作为类型擦除的桥梁。

**类型擦除器：**创建一个类型擦除器，将具体类型的信息擦除，并将对象转换为接口或抽象类的指针或引用。这样，在运行时，我们只需要处理接口或抽象类的指针或引用，而不需要知道实际的对象类型。

**多态性：**通过多态性，在运行时调用实际对象的具体方法。

下面是一个简单的示例，展示了如何使用类型擦除来实现一个通用的容器类，该容器类可以存储任意类型的对象：

#include <iostream>
#include <memory>

// 抽象基类，定义了通用的操作
class Object {
public:
    virtual void print() const = 0;
    virtual ~Object() {}
};

// 模板类，用于包装任意类型的对象
template<typename T>
class Wrapper : public Object {
private:
    T data;

public:
    Wrapper(const T& val) : data(val) {}

    void print() const override {
        std::cout << data << std::endl;
    }
};

// 容器类，存储任意类型的对象
class Container {
private:
    std::unique_ptr<Object> obj;

public:
    template<typename T>
    Container(const T& val) : obj(std::make_unique<Wrapper<T>>(val)) {}

    void print() const {
        obj->print();
    }
};

int main() {
    Container container_int(42);
    container_int.print();

    Container container_double(3.14);
    container_double.print();

    Container container_string("Hello, Type Erasure!");
    container_string.print();

    return 0;
}

在这个示例中，Object 是一个抽象基类，定义了一个通用的操作 print()。Wrapper 类是一个模板类，用于包装任意类型的对象。Container 类是一个容器类，它可以存储任意类型的对象。通过使用类型擦除，我们可以将不同类型的对象存储在 Container 类中，并调用它们的通用操作 print()，而不需要知道它们的具体类型。