Question

我只需要这样的东西：

我有一个机器人类，其中包含一个电机对象和一个预定义的回调函数（在中断时触发）。

robot.h

class robot
{
public:
    motor motor1;
};

motor.h

class motor
{
public:
   int incrementPosition();
   int getPosition();
private:
    int position;
};

callback.cpp

void callback(){
   motor1.incrementPosition(); //callback function needs to reach this already created motor1
}

我想要实现的目标是：

机器人和电机对象必须只创建一次（只允许一个机器人和一个电机，因为它连接到真实的物理机器人和电机），
必须自动创建运动对象（motor1），最重要的是，它应该可以从预定义的callback函数中调用。

所以主要应该是这样，

main(){
   robot myRobot;
   robot myRobot2; //is not allowed or should be useless

   printf("%d\n", myRobot.motor1.getPosition());
}

Answer 1

不是我真的想推荐¹，但显然会想到Singleton Pattern：

class robot {
    robot() {}
public:
    motor motor1;
    static robot& instance() {
        static robot theRobot;
        return theRobot;
    }
};

访问robot实例的唯一方法是使用instance()函数。

main(){
   robot myRobot; // Fails to compile since the constructor is private

   printf("%d\n", robot::instance().motor1.getPosition());
               // ^^^^^^^^^^^^^^^^^ Access the one and only instance 
}

在回调函数中可以访问单个motor实例的方式相同：

void callback(){
   robot::instance().motor1.incrementPosition();
}

更多考虑因素：

让您的robot类实现类似

的界面

 struct IRobot {
     virtual ~IRobot() {}
     virtual std::vector<std::shared_ptr<IMotor>>& motors() = 0;
 };

这样可以更容易地编写单独的单元测试并模拟robot单例。

而不是static instance()函数为返回上述接口的单例实例提供全局访问函数。这也可以更容易地替换为返回模拟对象进行单元测试的函数。

^1） _{Singleton设计模式经常被归咎为糟糕的设计，在大多数情况下，它实际上是一个糟糕的决定。然而，有一些有效的用例，特别是在设计嵌入式系统时。你有一个单独的自主机器人，它很清楚，值得一个单身人士
但是，如果你从一开始就把自己固定在一台电机上，那就很难改变，如果硬件工程师决定需要第二台电机那么就很难改变。}

我需要什么样的课堂结构？

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