Question

我在嵌入式环境（Arduino / AVR ATMega328）中工作，并希望在C ++中实现Factory Method模式。但是，我正在使用的编译器（avr-gcc）不支持new关键字。有没有办法在不使用new的情况下实现此模式？

Answer 1

由于AVR编译器基于gcc编译器，因此很可能支持new关键字。你得到的错误究竟是什么？我猜它是一个未定义函数的链接/编译器错误，即operator new。 new运算符和operator new之间存在差异，第一个用于创建对象，后者用于为对象分配内存。 new运算符为正在创建的对象类型调用operator new，然后初始化对象的v-table并调用对象的构造函数。 Reading this FAQ它表示标准库中没有定义operator new。这很容易解决，只需定义一个：

void *operator new (size_t size)
{
  return some allocated memory big enough to hold size bytes
}

你也需要定义删除：

void operator delete (void *memory)
{
   free the memory
}

唯一要添加的是内存管理，内存块的分配和释放。这可以简单地完成，小心不要破坏任何现有的已分配内存（代码，静态/全局数据，堆栈）。您应该定义两个符号 - 一个用于空闲内存的开始，另一个用于空闲内存的结束。您可以动态分配和释放此区域中的任何内存块。你需要自己管理这个记忆。

Answer 2

如果无法在运行时实例化类，我认为这是不可能的。您所能做的就是在编译时预先分配一些对象，创建对它们的引用并在需要时返回它们。

Answer 3

Factory Method的大图是对象创建，这意味着堆内存消耗。在嵌入式系统上，您受到RAM的限制，需要在考虑内存限制的情况下做出所有设计决策。 ATmega328只有2 KB RAM。我建议不要在如此狭小的空间内使用动态分配的内存。

在不详细了解您的问题的情况下，我建议静态声明该类的一些实例并以某种方式重用这些实例。这意味着您需要知道创建对象的时间和原因 - 只是重要 - 它们何时以及为何结束;那么你需要弄清楚你需要一次有多少活动，以及一次有多少活动。

!!迪安

Answer 4

这样的事情怎么样？

MyClass *objp = (MyClass*)malloc(sizeof(MyClass));
*objp = MyClass();  // or any other c'tor

编辑：忘记提及，它假设MyClass有一个赋值运算符。

EDIT2：我忘记的另一件事 - 是的，有一个问题（它是C ++，总是有问题）。你必须手动为对象调用d'tor，因为你不能免费使用。

Answer 5

你能做malloc吗？如果是这样，你就可以用这种方式来对象。

您想要从工厂创建的对象的性质是什么？

他们是不可改变的吗？
工厂是否只打算生成一组在编译时可以知道的有限对象？

如果两个问题的答案都是肯定的，那么你可以静态地为你的一组不可变对象分配内存，让工厂方法返回指向相应对象的指针。

如果对这两个问题的答案都是肯定的，这将无效。另外wuth这种方法你总是有分配内存的问题。

Answer 6

如果您正在使用工厂意味着您需要一些动态绑定行为，这表明您有一些虚拟功能。虽然，有可能使用malloc（）为对象分配内存，但是类的vtable将无法正确设置，因此对虚函数的调用将崩溃。当需要动态绑定时，我没有看到任何方法。

Answer 7

我在具有严格编码标准（我们不允许使用“新”或“删除”）的嵌入式系统中解决此问题的方法是创建所需对象的静态数组。然后使用静态指针指向已经分配的对象，存储这些返回值（使用静态变量和/或成员变量），以便以后执行各种对象。

// Class File ---------------------------------------------------
class MyObject {
    public:
        MyObject* getObject();

    private:
        const int MAX_POSSIBLE_COUNT_OF_OBJECTS = 10;
        static MyObject allocatedObjects[MAX_POSSIBLE_COUNT_OF_OBJECTS];

        static allocatedObjectIndex = 0;
};

// Implementation File ------------------------------------------

// Instantiate a static array of your objects.
static MyObject::allocatedObject[MAX_POSSIBLE_COUNT_OF_OBJECTS];

// Your method to return already created objects.
MyObject* MyObject::getObject() {

    if (allocatedObjectIndex < (MAX_POSSIBLE_COUNT_OF_OBJECTS - 1)) {
        return allocatedObjects[allocatedObjectIndex++];
    } else {
        // Log error if possible
        return NULL;
    }
}

请预先警告。这完全来自记忆，因为我在8个月内没有写过任何C ++。

另请注意：这有一个严重的缺点，就是你在编译时分配了一堆RAM。

我可以在不使用new的情况下在C ++中实现Factory Method模式吗？

7 个答案: