《跟随霄，LAMMPS源码学习05》Atom::new_avec()

Posted 2021-04-28 非设限人生

回忆到上次（04期）推文调用new_avec()的方式为：

avec = new_avec(style,trysuffix,sflag);

该函数接受三个参数，最主要的是第一个参数style，该参数表明了所要创建的原子类型；而trysuffix和sflag分别表示尝试加速和是否已经加速的标记，sflag全称为suffix flag，这里我们假设不用任何加速。

本部分代码用到了C++很多高级编程技巧如工厂模式，模板和STL。

伪代码如下[atom.cpp]:

AtomVec *Atom::new_avec(const char *style, int trysuffix, int &sflag)
{
  if (avec_map->find(style) != avec_map->end()) {
    AtomVecCreator avec_creator = (*avec_map)[style];
    return avec_creator(lmp);
  }
  error->all(FLERR,"Unknown atom style");
  return NULL;
}

代码详解：

• new_avec()函数接受style参数，这里假设参数style=”atomic”。

• ave_map定义为AtomVecCreatorMap类的一个实例，而其又为std::map

  类型的map。

• ave_map通过find()来查找key=style即key=”atomic”的值是否存在，若存在，则进入if语句。

• ave_map通过[“atomic”]进行索引查找，参数传递给AtomVecCreatorMap，即传递给std::map<”atomic”,AtomVecCreator>，在style_atom.h文件中寻找原子类型，找到后返回一个AtomVecAtomic实例并赋值给 avec_creator变量

• lmp参数传递给avec_creator，并返回AtomVecAtomic类型的指针

• new_avec()函数返回值为AtomVecAtomic指针，并且被avec变量接受。

ave_map定义如下：

ave_map = new AtomVecCreatorMap()

avec_creator()的定义如下：

template <typename T>
AtomVec *Atom::avec_creator(LAMMPS *lmp)
{  
  return new T(lmp);
}

代码详解：

• 工厂模式是一种实例化对象的模式，用来替代new操作。

• map是STL的一个关联容器，可以进行快速查找工作。map对象是模板类，需要关键字和存储对象两个模板参数语法如std::map<int,string>

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感兴趣的可以研究atom.h文件中的代码加深理解：

• 第一句：定义AtomVecCreator 为一种新的类型。这种类型可以定义一个指针，该指针可指向这样一个函数，函数的参数为LAMMPS类型的指针，函数的返回值为AtomVec类型的指针。

• 第二句：定义AtomVecCreatorMap为一种新的类型。这种类型可以定义一个std map。map可以看成（key，value）这样键值一一对应的列表，这里定义的map的键为string类型，值为AtomVecCreator类型。

• 第三句：定义一个指针avec_map指向AtomVecCreatorMap类型数据。

• 第四、五句：定义一个函数avec_creator，该函数参数为LAMMPS类型的指针，返回值为AtomVec类型的指针。具体实现在上面代码中。

  class AtomVec *avec;
  typedef AtomVec *(*AtomVecCreator)(LAMMPS *);
  typedef std::map<std::string,AtomVecCreator> AtomVecCreatorMap;
  AtomVecCreatorMap *avec_map;

  template <typename T> 
  static AtomVec *avec_creator(LAMMPS *);