Question

class GameBoy{

  public:
    GameBoy()
      :cart(new Cartridge()),
        mmu(new MMU(cart)),
        cpu(new CPU(mmu))
    {}

    void step(); //steps through one instruction
    const CPU::State &getCPUState() const noexcept;
    void loadROM(std::string fileName);

  private:
    std::shared_ptr<Cartridge> cart;
    std::shared_ptr<MMU> mmu;
    std::shared_ptr<CPU> cpu;

  };

我正在编写一个Game Boy模拟器，这个类就是Qt GUI与之交互的。也就是说，对于GUI中绘制的每个帧，它将调用GameBoy :: step（）。显然，由于我还没有开始在GPU上工作，所以还没有完成。

我目前正在质疑这个设计，因为这3个类（Cartridge，CPU，MMU）只会被实例化一次。单身是一个比这更好的设计，还是这个当前的设计是最好的？

如果这个最好，我应该继续使用shared_ptr吗？我已经读到它应该谨慎使用，但在这里，它似乎有意义，因为所有3个类都相互依赖。

非常感谢！

编辑：人们问我为什么要使用指针。从初始列表中可以看出，MMU需要对Cartridge的引用，CPU需要对MMU的引用。

Cartridge将由GameBoy :: loadROM（）和大多数MMU方法使用。我同意MMU可能不需要由GameBoy拥有，但它将在CPU和GPU之间共享（我认为）。

在下面的示例中，是否有更好的替代购物车共享指针？

类之间的示例用法：

byte MMU::readByte(word address) {
            ....
            value = cart->readROM(address);
            ....
        }

void GameBoy::loadROM(std::string fileName){
            cart->loadROM(fileName);
}

编辑2：谢谢大家！我有一个最后的问题。如果GPU和CPU都使用MMU并且GameBoy同时使用GPU和CPU，那么设计更好：

class GameBoy{

public:
GameBoy()
 : CPU(&mmu), gpu(&mmu)
...

private:
MMU mmu;  //never used by GameBoy
CPU cpu;  //CPU and GPU used in GameBoy
GPU gpu;

};

class CPU{
...

private:
MMU *mmu;
};

class GPU{

...

private:
MMU *mmu;

};

或：

class GameBoy{

public:
GameBoy()
 : CPU(), gpu(&cpu.getMMU())
...

private:
CPU cpu; //CPU and GPU used in GameBoy
GPU gpu;

};

class CPU{
...

private:
MMU mmu;  //arbitrarily chosen owner.  GPU could have been the owner
};

class GPU{

...

private:
MMU *mmu;

};

我喜欢第一个更好，因为它似乎更一致，但GameBoy从不使用MMU。

Answer 1

我目前正在质疑这个设计，因为这3个课程（盒式磁带，CPU，MMU）只会被实例化一次。

没有用户会想要，比如看他们的朋友玩游戏吗？流式传输命令并在主机上模拟它们比流式传输视频更具带宽效率。从来没有人愿意和朋友一起做“链接模式”的事情。从来没有，先生。

也就是说，这是你的应用程序的某种基石，实际上是单身人士的理由，这是完全错误的。您当前的设计和功能并不需要更多，但完全没有理由锁定自己。其次，即使它们只能被实例化一次，永远，这可以通过一些private访问控制有效地实施，并且绝对不需要全局状态。

简而言之，单身人士是现代节目中最糟糕的想法之一。不要使用它。

如果这个最好，我应该继续使用shared_ptr吗？我读过这个它应该谨慎使用，但在这里，它似乎有意义所有3个班级都相互依赖。

呃，没有。为什么要使用指针？只需将它们作为成员变量直接使用。跨类依赖项没有理由使用shared_ptr，只需使用T *。

Answer 2

除了使Global对象/变量更加花哨之外，没有什么理由使用Singleton。如果你找到一个好的设计来避免全局变量，那么它很容易让它比单身人士更好。

一些（有争议的）例外是记录器类或对资源的访问，这些资源在系统中可能本质上是全局的，如共享内存。

就shared_ptr与unique_ptr的使用而言。坚持使用unique_ptr，除非你有充分的理由需要shared_ptr。这里它们在功能上是等价的，但unique_ptr清楚地表明Gameboy类拥有三个对象，每个对象各有一个实例。另外，正如其他一些答案所述，您可以完全避免使用指针，但使用它们也有好处。

我应该把它放在我的描述中，但正如你从init列表中看到的那样，MMU需要一个指向Cartridge的指针，CPU需要一个指向MMU的指针。使用静态分配的对象有更好的方法吗？

一种方法是抛弃init列表，因为你的构造函数有点复杂并且明确地处理顺序。

GameBoy()
  :cart(nullptr),
    mmu(nullptr),
    cpu(nullptr)
{
    cart = new Cartrige();
    mmu = new MMU(cart);
    cpu = new CPU(mmu);
}

Answer 3

一个好的设计可以让你同时运行多个仿真，即使这个要求在实践中从未发生过。

我认为您有两种选择，具体取决于依赖项的工作方式。如果mmu需要墨盒，为什么不让墨盒成为mmu的一员呢？而mmu是cpu的成员。或者如果你想让它们在gameboy中都可以访问，我认为这三个人都会和gameboy一样长寿。将它们作为unique_ptr或full-members（没有指针）存储在gameboy中，通过常规指针将它们传递给子类，然后当gameboy被销毁时它们将被删除。

Answer 4

变化是不变的，您应该确信在您想要更改代码的时候会到来。这意味着如果您当前的设计不是需要单身，那么就没有理由限制自己。当前的实现允许更多的可扩展性。

至于shared_ptr，当您需要指向相同，共享实例的多个指针时，可以使用它。例如，假设您有3个类A，B和C。 B和C都有指向A实例的指针，B和C之间共享一个实例，因此只应在之后删除 B和C都已删除。在该示例中，您应该使用shared_ptr。否则你应该使用unique_ptr。因此，您不应该使用shared_ptr。实际上，如果cart，mmu和cpu是具体类，而不是接口/基类，则不应使用任何类型的指针。

编辑：

为什么GameBoy类需要Cartridge，MMU和CPU的实例？为什么不只是CPU创建自己的MMU创建自己的Cartridge？

Singleton，shared_ptr，原始指针或其他指针？

4 个答案: