按名称检索对象的简单工厂

Question

尽管这段代码可以工作，但我想知道是否有什么情况我没有预料到，和/或我试图做的是什么错误。

-std=C++11标志需要

#include <iostream>
#include <string>
#include <map>
#include <typeinfo>
#include <functional>

class object
{
    public:

    virtual ~object(){}

    virtual std::string to_string() = 0;
};

class SomeObject : public object
{
    public:

    SomeObject(){}
    virtual ~SomeObject(){}

    virtual std::string to_string()
    {
        return "I am a type of SomeObject";
    } 
};

class SomeOtherObject : public object
{
    public:

    SomeOtherObject(){}
    virtual ~SomeOtherObject(){}

    virtual std::string to_string()
    {
        return "I am a type of SomeOtherObject";
    } 
};

std::map<std::string, std::function<object*()> > types;

template<typename O>
inline
static void register_type(const std::string & name)
{
    types[name] = [](){ return new O; };
}

static object * get_object(const std::string & object_name )
{
    return types[object_name]();
}

int main()
{
    register_type<SomeObject>("SomeObject");
    register_type<SomeOtherObject>("SomeOtherObject");

    object * some = get_object("SomeObject");
    object * some_other = get_object("SomeOtherObject");

    std::cout << "::" << some->to_string() << std::endl;
    std::cout << "::" << some_other->to_string() << std::endl;

    delete some;
    delete some_other;

    std::cout << "exit" << std::endl;

    return 0;
}

Answer 1

一般来说，您的代码看起来很好，尽管有一些需要改进的地方：

内存管理

与其使用原始指针和new delete，不如使用智能指针显式地表示所有权的传递：

template<typename O>
void register_type(const std::string & name) {
    types[name] = [](){ return std::unique_ptr<O>(new O); };
}

std::unique_ptr<object> get_object(const std::string & object_name ) {
    return types[object_name]();
}

因此很明显，调用方将拥有object实例，并且在获得的实例超出作用域时不需要正确调用delete。

模板参数命名

模板参数更常见的名称是T而不是O

使用工厂类而不是全局函数和全局映射

。

将register_type()、get_object()函数和types映射变量的代码合并到一个class Registry中，并提供该实例的一个实例。

这将允许将types映射封装为私有类成员。

你可以考虑把那门课变成单身。

检查类型名称是否已注册

您应该检查传递给get_object()函数的字符串是否已经在映射中注册，而不是从映射中盲目地调用默认(NOP)函数。

全局函数

对static的使用

您应该知道，static实际上使register_type()函数只对翻译单元可见，它出现在。其实你不应该需要它。

顺便说一句，您使用的技术通常用于单元测试框架(例如google- test )作为测试用例工厂，也经常伴随着注册类的字符串化宏。

Answer 2

• 您不再需要std::map >type；^中的空间了。C++11已经了解到，在这种情况下，>>不是shift操作符。
• 为什么register_type static和inline？我觉得这两个人都说不通。
• 使用T作为模板参数类型是非常常见的，O不太常见，这使得代码很难阅读。
• 返回原始的拥有指针在C++11中是不好的样式。请返回一个std::unique_ptr，因为它将在默认情况下防止泄漏。如果人们不喜欢它，他们可以调用.release()，所以您不会失去灵活性。
• 有些人认为std::endl的风格很糟糕，因为它会冲淡输出，不必要地放慢程序的速度。
• 也许您可以扩展register_type以接受非默认可构造的类型。

Answer 3

删除不必要的虚拟函数

在您的SomeObject和SomeOtherObject类中，您是否期望它们也会被继承？如果没有，则删除virtual并从C++11中使用override上下文关键字。这将允许您将覆盖toString()函数的意图显式化，并提供编译时检查，以确定是否真正覆盖正确的函数。在这个特定的例子中，这可能有些过分(因为它的简单性)，但这是一个很好的习惯。您还可以删除这些类的默认ctors和dtors的不必要定义(因为编译器会自动为您提供它们)。

class object
{
    public:

    virtual ~object(){}

    virtual std::string to_string() = 0;
};

class SomeObject : public object
{
    public:

    std::string to_string() override
    {
        return "I am a type of SomeObject";
    } 
};

class SomeOtherObject : public object
{
    public:

    std::string to_string() override
    {
        return "I am a type of SomeOtherObject";
    } 
};

使用工厂注册表类/内存管理

正如其他人所提到的，将全局映射和注册表/取消注册函数转换为可以管理自己状态的类。此外，这里使用std::unique_ptr而不是运算符new。

用std::unordered_map

替换std::map

看起来您不需要std::map给您的排序(以及相应的log(n)插入时间)。如果要查找哈希表(摊销的O(1)插入/检索)，则使用std::unordered_map。

为非默认可构造对象

扩展register_type()

为此使用各种模板：

struct Registry
{

    template <class T, class... Args>
    static void register_type(const std::string &name, Args&&... args)
    {
        types[name] = [&args...]() { return std::make_unique<T>(std::forward<Args>(args)...); };
    }

    static std::unique_ptr<object> get_object(const std::string &name)
    {
        return types[name]();
    }

private:
    static std::unordered_map<std::string, std::function<std::unique_ptr<object>()>> types;
};