求教如何在 C++中优雅地实现在 C 中的 void *所能实现的部分功能

[shizukupr]

目前手上有一个将用 C 实现的科学计算程序重写为 C++实现的任务，需要将其中大量的 C 风格实现改为 OOP 风格实现，但是目前遇到了一些实现上的问题

原始程序中使用struct维护一个全局计算数据结构，所有的计算 kernel 又会单独使用一系列的struct来维护每个 kernel 所需要的参数。这些 kernel 参数结构体在用于保存全局计算的结构体中使用了void *进行管理，然而在迁移到 C++的过程中要求不能使用void *，故问一问各位大佬如何在 C++中优雅且低成本地实现类似void *的功能

在原始的程序中，全局计算结构体存在这样的成员

typedef struct {
 // ...

void *something[N];
 
 // ...
} GlobalStruct;

其中这个void *可能对应多个不同的结构体，各个结构体之间相互有不同的成员，例如

typedef struct {
	int a;
    int b;
    short c;
} A;

typedef struct {
	int a;
    int b;
    double d;
} B;

typedef struct {
	int a;
    int b;
} C;

void kernel_A(A *data);
void kernel_B(B *data);
void kernel_C(C *data);

请问有什么方法可以在 C++程序中实现在上面void *的效果。

上面的实现中不同类所对应的 kernel 内部实现完全不同

[exch4nge]

一般解法：继承+虚函数，不知道你这个场景能否承担相应开销

[pocarisweat]

如果是这些结构体数据成员不同，但要实现相似（但不相同）的行为，可以用继承搭配虚函数。

如果是单纯想把不一样的数据存在一起，可以用 std::variant (C++17).

如果这些数据逻辑上不需要统一管理，放在一起只是为了复用代码，那可以考虑引入模板，然后不同类型各管各的，利用模板复用同一套代码。

[codehz]

https://en.cppreference.com/w/cpp/utility/variant
把所有可能的类型都写上去
然后处理函数可以做成重载，或者用 https://en.cppreference.com/w/cpp/utility/variant/visit 里提示的 overloaded 方法

[leonshaw]

有共性就继承，没有就 std::any ，直接用 void* 也没啥不行的。

[favourstreet]

虽然有些离题，不过我想说 C 改 C++我不明白意义何在，直接用 c++写一层接口去调用原来的程序，把 c 的部分包起来不行吗

[shizukupr]

@favourstreet 确实这边有一些私有的东西得依赖一些 C++里面才有的东西，涉及到重写算法逻辑，所以被迫要求完全重构

[ysc3839]

C++没有不能使用 void*一说吧？你这种情况感觉是在自己实现 std::variant ，但又不完全像，或者说是一种自己实现的 RTTI 。std::variant 的基本原理就是用一个变量存储当前类型，然后各种类型都用 union 合在一起。
建议给更多细节，便于判断。

[philon]

可能是我没理解你的需求，如果只是单纯想要在 C++中向 C 一样传递任意类型，既然你都定义为指针了，那就只认地址，传参的时候强转为 void*就行了；如果你要利用 C++的特性，那 std::bind+std::function 可能更适合

[iceheart]

抽象类不就是干这个的么
struct Interface {
virtual Kernal() = 0;
};

[xgdgsc]

如果不是需要在资源受限环境跑的话，科学计算的程序还是 julia 写编译成 c 库调用最优雅

[weeei]

OP 的意思应该是：void *something[N]; 这个数组里面存的不同类型的数据，所以原来的写法用了 void * 表示，现在是想设计的优雅一些。这是设计模式的问题了。
解决方法：基本的所有的数据类型都继承一个基类 struct Base {}; C++ 是允许空结构体的，如果子类型没有任何共同点，基类 Base 就定义为空结构体，void *something[N]; 就可以变成 Base *something[N]; 拿到后再根据 sizeof() 确定子类型，或者严谨一点可以给 Base 定义一个 type 字段。

[weeei]

@weeei sizeof 是操作符，编译期间就确定结果了。应该使用 typeid(*p).name() 判断名称，才能在运行期间确定子类型。