派生类型的自动静态调用

Posted 2021-03-28

有没有人知道一种方法，使派生类自动实例化一个模板类型的静态变量（这要么不需要派生类的编写器，或强迫他调用这个静态方法，以使派生类定义有效）。

这可能是不可能理解的，我会尝试更好地定义它。

基本上我有一个全局工厂类，带有一个名为registerType的模板化函数。对于从Entity派生的每个类，我需要使用派生类型的模板参数调用此函数。目前，我必须在某个init函数中手动执行此操作，这会导致对此函数的大量调用，这违反了我的模板原则。

所以我有这个：

class Factory
{
  template <typename EntityType>
  registerEntityType();
};

void someInitFunction()
{
   /// All of these are derived from Entity
  gFactory.registerEntityType<EntityType1>();
  gFactory.registerEntityType<EntityType2>();
  gFactory.registerEntityType<EntityType3>();
  /// and so on
}

而我宁愿这样：

class Factory
{
  template <typename EntityType>
  registerEntityType();
};

class Entity // Abstract
{
    /// This function should be called automatically with the derived 
    /// type as a parameter
    SomeStaticConstructor<MDerivedType>() 
    {
      gFactory.registerEntityType<MDerivedType>();
    }
};

编辑：这是不起作用的静态重复模板代码：

这是我的基类，以及用于自动注册东西的类

template <typename DerivedType>
class Registrar
{
    public:
        Registrar();
        void check();
};
template <typename Product, typename DerivedType>
class AbstractFactory: public AbstractFactoryBase<Product>
{
    public:
        AbstractFactory();
        ~AbstractFactory();
    private:
        static Registrar<DerivedType> registrar;
};

注册商的构造函数

template <typename DerivedType>
Registrar<DerivedType>::Registrar()
{
    std::cout << DerivedType::name() << " initialisation" << std::endl;
    g_AbstractFactories.registerFactoryType<DerivedType>(DerivedType::name());
}

和派生类型

class CrateFactory : public AbstractFactory<Entity, CrateFactory>
{
    public:
        CrateFactory(FactoryLoader* loader);
        virtual ~CrateFactory();
        Entity* useFactory(FactoryParameters* parameters);
        static std::string name()
        {
            return "CrateFactory";
        }

答案

我推荐一种CTRP支持的方法：

// Entity.h
class EntityBase
{ // abstract
};

template<class Derived>
class Entity
  : public EntityBase
{ // also abstract thanks to the base
  static char _enforce_registration; // will be instantiated upon program start
};

// your actual types in other headers
class EntityType1
  : public Entity<EntityType1>
{ // automatic registration thanks to the _enforce_registration of the base
  // ...
};

// Entity.cpp
#include "Entity.h"

template<class T>
char RegisterType(){
  GetGlobalFactory().registerEntityType<T>();
  return 0; // doesn't matter, never used.
}

template<class Derived>
char Entity<Derived>::_enforce_registration = RegisterType<Derived>();

但是，如您所见，您现在需要让您的工厂通过GetGlobalFactory函数，该函数延迟初始化工厂以确保在强制注册发生之前已初始化：

Factory& GetGlobalFactory(){
  static Factory _factory;
  return _factory;
}

另一答案

您可以使用混合和CRTP获得所需的内容。

但首先，您需要处理“初始化顺序”问题。为了确保在尝试使用它之前存在gFactory，你真的需要使它成为一个合适的“单例”类，如下所示：

class Factory {
public:
    static Factory &getFactory() { static Factory f; return f; }
    template <typename EntityType>
    void registerEntityType() { ... }
};

然后“混合”看起来像这样：

template <typename T>
class EntityMixin {
private:
    struct RegisterMe {
        RegisterMe() { Factory::getFactory().registerEntityType<T>(); }
    };
    EntityMixin() {
        static RegisterMe r;
    }
};

你会像这样使用它：

class EntityType1 : public Entity, EntityMixin<EntityType1> { ... };
class EntityType2 : public Entity, EntityMixin<EntityType2> { ... };
class EntityType3 : public Entity, EntityMixin<EntityType3> { ... };

[更新]

您还可以采用Xeo / Merlyn创建qa​​zxswpoi的想法，将EntityBase重命名为EntityMixin，并避免从两个地方继承。我实际上认为我的原始提案更清楚;你甚至可以调用mixin Entity并将其粘贴到你要注册的任何课程上。

但Xeo / Merlyn版本看起来像这样：

FactoryMixin

任何解决方案的关键是CRTP并谨慎使用静态局部变量以避免初始化顺序问题。

另一答案

如果有人仍然感兴趣，我想出来了。除非使用静态模板成员变量，否则不会自动实例化它们。我需要在调用构造函数之前对其进行实例化，因此我无法将其设置为静态本地。解决方案是使它成为一个静态模板成员变量，然后在成员函数中使用它（如果需要，只需调用一个空函数）（我使用构造函数）。这会强制编译器为所声明的每个模板参数实例化静态，因为实例化的构造函数代码使用它，例如：

我的注册表类，其空白函数用于调用

class Factory {
    public:
    static Factory &getFactory() { static Factory f; return f; }
    template <typename EntityType>
    void registerEntityType() { ... }
};

class EntityBase { ... } ;

template <typename T>
class Entity : public EntityBase {
private:
    struct RegisterMe {
        RegisterMe() { Factory::getFactory().registerEntityType<T>(); }
    };
    Entity() {
        static RegisterMe r;
    }
};

class EntityType1 : public Entity<EntityType1> { ... };
class EntityType2 : public Entity<EntityType2> { ... };
class EntityType3 : public Entity<EntityType3> { ... };

我的班级我想要注册。

template <typename DerivedType>
class Registrar
{
    public:
        Registrar();
        void check(){}
};

注册商的构造函数

template <typename Product, typename DerivedType>
class AbstractFactory: public AbstractFactoryBase<Product>
{
    public:
        AbstractFactory();
        ~AbstractFactory();
    private:
        static Registrar<DerivedType> registrar;
};

和我的类构造函数

template <typename DerivedType>
Registrar<DerivedType>::Registrar()
{
    std::cout << DerivedType::name() << " initialisation" << std::endl;
    g_AbstractFactories.registerFactoryType<DerivedType>(DerivedType::name());
}