我正在编写一个使用USB设备的应用程序。这包括根据USB供应商ID和产品ID查找我的应用程序可以使用的USB设备的设备。但是,这些设备有时会具有多个可能起作用的驱动程序,即应用程序实现,具体取决于平台和月相(客户遗留的东西)。因此,我想结合使用std::shared_ptr
和一系列不错的接口和东西来使用运行时多态性。
我无法根据运行时给定的键弄清楚如何make_shared
某个类型的对象。至少不是在丑陋的意义上。
我正在考虑以某种方式将类型值存储到映射known_drivers
中(在此示例中为多图,但没有太大区别),因此最终,根据数字值,我可以构造一个不同的类类型并将其填充到shared_ptr
中。
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <map>
#include <memory>
#include <stdexcept>
using vendor_product_usb_id_t = std::pair<uint16_t, uint16_t>;
struct usb_device {
static std::shared_ptr<usb_device> open(vendor_product_usb_id_t);
virtual void do_stuff() = 0;
};
struct usb_device_using_driver_a : usb_device {
usb_device_using_driver_a() {throw std::runtime_error("Not supported on this platform");}
protected:
void do_stuff() override {}
};
struct usb_device_using_driver_b : usb_device {
protected:
void do_stuff() override {std::cout << "Stuff B\n";}
};
const std::multimap<vendor_product_usb_id_t, ??> known_drivers = {{{0x42,0x1337}, driver_a}, {{0x42,0x1337}, driver_b}};
std::shared_ptr<usb_device> usb_device::open(vendor_product_usb_id_t id) {
std::shared_ptr<usb_device> value;
for (auto [begin,end] = known_drivers.equal_range(id); begin != end; ++begin) {
try {
value = std::make_shared<*begin>();
} catch (std::exception& e) {
continue;
}
}
return value;
}
int main() {
auto device = usb_device::open(std::make_pair(0x42,0x1337));
if (device) {
device->do_stuff();
}
}
答案 0 :(得分:2)
在C ++中无法存储类型并使用它来创建实例,因为C ++还没有反射。
但是,factory pattern和virtual constructor idiom可以满足您的需求。
作为基本出发点:
using vendor_product_usb_id_t = std::pair<uint16_t, uint16_t>;
struct usb_device {
using usb_ptr = std::shared_ptr<usb_device>;
virtual void do_stuff() = 0;
// virtual constructor
virtual usb_ptr create(vendor_product_usb_id_t) = 0;
};
struct usb_device_using_driver_a : usb_device {
usb_ptr create(vendor_product_usb_id_t) override {
return usb_ptr(new usb_device_using_driver_a);
}
void do_stuff() override {
std::cout << "usb_device_using_driver_a::do_stuff()" << std::endl;
}
};
struct usb_device_using_driver_b : usb_device {
usb_ptr create(vendor_product_usb_id_t) override {
throw std::runtime_error("Not supported on this platform");
}
void do_stuff() override {
std::cout << "usb_device_using_driver_b::do_stuff()\n";
}
};
class usb_device_factory {
public:
static usb_device::usb_ptr open(vendor_product_usb_id_t id) {
// note this map is static
// for simplicity changed the multimap to map
static std::map<vendor_product_usb_id_t, usb_device::usb_ptr> known_drivers = {
std::make_pair(std::make_pair(0x42,0x1337), usb_device::usb_ptr(new usb_device_using_driver_a())),
std::make_pair(std::make_pair(0x43,0x1337), usb_device::usb_ptr(new usb_device_using_driver_b())),
};
return known_drivers[id]->create(id);
}
};
int main() {
try {
auto device = usb_device_factory::open(std::make_pair(0x42,0x1337));
device->do_stuff();
// this will throw
device = usb_device_factory::open(std::make_pair(0x43,0x1337));
device->do_stuff();
}
catch(std::exception const& ex) {
std::cerr << ex.what();
}
}
Live。
在没有虚拟构造函数的情况下也可以,但是工厂模式的基本原理仍然适用:
using vendor_product_usb_id_t = std::pair<uint16_t, uint16_t>;
struct usb_device {
virtual void do_stuff() = 0;
};
using usb_ptr = std::shared_ptr<usb_device>;
struct usb_device_using_driver_a : usb_device {
void do_stuff() override {
std::cout << "usb_device_using_driver_a::do_stuff()" << std::endl;
}
};
struct usb_device_using_driver_b : usb_device {
void do_stuff() override {
std::cout << "usb_device_using_driver_b::do_stuff()\n";
}
};
class usb_device_factory {
public:
static usb_ptr open(vendor_product_usb_id_t id) {
// note this map is static
static std::map<vendor_product_usb_id_t, std::function<usb_ptr()>> known_drivers = {
std::make_pair(std::make_pair(0x42,0x1337), []() { return usb_ptr(new usb_device_using_driver_a()); } ),
std::make_pair(std::make_pair(0x43,0x1337), []() { return usb_ptr(new usb_device_using_driver_b()); } ),
};
return known_drivers[id]();
}
};
int main() {
try {
auto device = usb_device_factory::open(std::make_pair(0x42,0x1337));
device->do_stuff();
device = usb_device_factory::open(std::make_pair(0x43,0x1337));
device->do_stuff();
}
catch(std::exception const& ex) {
std::cerr << ex.what();
}
}
Live。
使用这两种变体,都可以在运行时使用附加驱动程序来扩展地图。由于它存储在“动态”映射中,因此没有开关可以限制驱动程序的数量。
刚刚发现了一个类似的问题,答案基本上与我的相同,使用虚拟构造函数取消了工厂模式: