面试题：C++元编程之类型萃取与策略模式结合

设计思路

类型萃取的实现：
- 在C++中，可以通过模板元编程实现类型萃取。例如，定义一系列模板特化来判断类型的属性，如是否为整数类型、浮点类型等。
- 示例代码如下：

// 通用类型萃取模板
template <typename T>
struct TypeTraits {
    static const bool isIntegral = false;
    static const bool isFloatingPoint = false;
};

// 整数类型萃取特化
template <>
struct TypeTraits<int> {
    static const bool isIntegral = true;
    static const bool isFloatingPoint = false;
};

// 浮点类型萃取特化
template <>
struct TypeTraits<float> {
    static const bool isIntegral = false;
    static const bool isFloatingPoint = true;
};

策略模式的应用：
- 定义一个抽象的序列化策略基类，每个具体的序列化策略类继承自该基类。
- 例如，针对整数类型和浮点类型分别有不同的序列化策略类。
- 示例代码如下：

// 序列化策略基类
class SerializationStrategy {
public:
    virtual void serialize(const void* data) const = 0;
    virtual ~SerializationStrategy() = default;
};

// 整数类型序列化策略
class IntegerSerializationStrategy : public SerializationStrategy {
public:
    void serialize(const void* data) const override {
        int value = *static_cast<const int*>(data);
        // 这里实现整数序列化逻辑，例如输出到文件或网络流
        std::cout << "Serializing integer: " << value << std::endl;
    }
};

// 浮点类型序列化策略
class FloatingPointSerializationStrategy : public SerializationStrategy {
public:
    void serialize(const void* data) const override {
        float value = *static_cast<const float*>(data);
        // 这里实现浮点序列化逻辑，例如输出到文件或网络流
        std::cout << "Serializing floating - point: " << value << std::endl;
    }
};

结合类型萃取和策略模式：
- 定义一个模板函数，根据类型萃取的结果选择合适的序列化策略。
- 示例代码如下：

template <typename T>
void serialize(const T& data) {
    if constexpr (TypeTraits<T>::isIntegral) {
        IntegerSerializationStrategy strategy;
        strategy.serialize(&data);
    } else if constexpr (TypeTraits<T>::isFloatingPoint) {
        FloatingPointSerializationStrategy strategy;
        strategy.serialize(&data);
    }
}

确保编译期优化：
- 使用constexpr关键字。在类型萃取中，constexpr修饰的静态成员变量可以在编译期求值，如TypeTraits中的isIntegral和isFloatingPoint。
- if constexpr语句在C++17中引入，它基于编译期条件进行分支选择，避免了运行时开销。在serialize函数中，if constexpr根据类型萃取的结果在编译期选择合适的序列化策略，而不是在运行时进行条件判断。

通过以上设计，可以在编译期根据传入类型的不同执行不同的序列化策略，实现高效的序列化功能。

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