C++ шаблонная реализация многотонного шаблона

Question

Я реализовал многотонный шаблон, используя шаблонный класс в C++.

#ifndef MULTITON_H
#define MULTITON_H

#include <map>

template <typename Key, typename T> class Multiton
{
public:    
    static void destroy()
    {
        for (typename std::map<Key, T*>::iterator it = instances.begin(); it != instances.end(); ++it) {
            delete (*it).second;
        }
    }

    static T& getRef(const Key& key)
    {
        typename std::map<Key, T*>::iterator it = instances.find(key);

        if (it != instances.end()) {
            return *(T*)(it->second);
        }

        T* instance = new T;
        instances[key] = instance;
        return *instance;
    }

    static T* getPtr(const Key& key)
    {
        typename std::map<Key, T*>::iterator it = instances.find(key);

        if (it != instances.end()) {
            return (T*)(it->second);
        }

        T* instance = new T;
        instances[key] = instance;
        return instance;
    }

protected:
    Multiton() {}
    virtual ~Multiton() {}

private:
    Multiton(const Multiton&) {}
    Multiton& operator= (const Multiton&) { return *this; }

    static std::map<Key, T*> instances;
};

template <typename Key, typename T> std::map<Key, T*> Multiton<Key, T>::instances;

#endif

Использование:

class Foo : public Multiton<std::string, Foo> {};
Foo& foo1 = Foo::getRef("foobar");
Foo* foo2 = Foo::getPtr("foobar");
Foo::destroy();

Есть предложения по улучшению?

Answer 1

1) Персональные настройки, но я бы поменял порядок параметров шаблона и использовал бы по умолчанию Key в std::string (если это то, что вы будете использовать чаще всего)

template <typename Key, typename T> class Multiton { ... }

Тогда вы можете сделать это:

class Foo : public Multiton<Foo> {};
class Bar : public Multiton<Bar,int> {};

Который я считаю более хорошим.

2) Кроме того, если вы никогда не передаете указатели / ссылки на Multitron (что не нарушает шаблон), вам не нужен виртуальный деструктор в классе.

3) Если вы используете более умный контейнер для своих T*s, вы можете избежать вызова Foo::destroy(). Что-то вроде std::map<Key,boost::shared_ptr<T> > уничтожит все объекты, когда статический экземпляр был уничтожен. (Хотя, если вы заботитесь о порядке уничтожения, вам нужно что-то более умное - вы можете адаптировать что-то из существующих одноэлементных решений, таких как синглтоны фениксов и т. Д.)

4) Вы можете изменить свои итераторы на const_iterators.

5) уничтожение должно, вероятно, очистить карту, чтобы предотвратить случайный доступ к недопустимой памяти после вызова уничтожения. Или, если вы хотите защититься от этого, вы должны выбросить исключение.

Foo* foo2 = Foo::getPtr("foobar");
Foo::destroy();
Foo::getPtr("foobar")->doSomething(); // BANG

6) Если вы не используете полиморфный T, то вы можете использовать std::map, и ваш код будет выглядеть следующим образом...

template <typename Key, typename T> class Multiton
{
public:
    //Can probably get rid of this guy as maps destructor will do the right thing 
    static void destroy()
    {
        instances.clear();
    }

    static T& getRef(const Key& key)
    {
        return instances[key];
    }

    static T* getPtr(const Key& key)
    {
        return &instances[key];
    }

protected:
    Multiton() {}
    virtual ~Multiton() {}

private:
    Multiton(const Multiton&) {}
    Multiton& operator= (const Multiton&) { return *this; }

    static std::map<Key, T> instances;
};

Это обо всем, что я могу думать сейчас.

Answer 2

Одним из улучшений было бы переписать getRef использовать getPtr (или наоборот, направление не так важно, как не повторяться):

static T& getRef(const Key& key)
{
    return *getPtr(key);
}

Answer 3

Кажется, вы проделали очень впечатляющую работу.

Кстати, могу я спросить, почему вы привели экземпляр (в стиле c) здесь?

      return (T*)(it->second);

Я думаю, было бы чище, если бы вы просто написали

      return it->second;

Кроме того, поскольку этому посту уже 10 лет, я немного изменил версию в современном стиле С++, используя интеллектуальный указатель. Пожалуйста, взгляните!

мультитонн.ч

      #ifndef MULTITON_H
#define MULTITON_H

#include <map>
#include <string>

template <typename T, typename Key = int> class Multiton {
  public:
    static void DestroyAll();
    static void Destroy(const Key &key);
    static std::shared_ptr<T> GetPtr(const Key &key);
    static T &GetRef(const Key &key) { return *GetPtr(key); }

  protected:
    Multiton();
    ~Multiton();

  private:
    Multiton(const Multiton &) = default;
    Multiton &operator=(const Multiton &) = default;
    static std::map<Key, std::shared_ptr<T>> instances_;
};

#endif // MULTITON_H

multiton.cpp

      #include "multiton.h"
template <typename T, typename Key> void Multiton<T, Key>::DestroyAll() {
    for (auto it = instances_.begin(); it != instances_.end(); ++it)
        delete (*it).second;
    instances_.clear();
}

template <typename T, typename Key> void Multiton<T, Key>::Destroy(const Key &key) {
    auto it = instances_.find(key);

    if (it != instances_.end()) {
        delete (*it).second;
        instances_.erase(it);
    }
}

template <typename T, typename Key> std::shared_ptr<T> Multiton<T, Key>::GetPtr(const Key &key) {
    const auto it = instances_.find(key);

    if (it != instances_.end())
        return (it->second);

    std::shared_ptr<T> instance = std::make_shared<T>();
    instances_[key] = instance;
    return instance;
}

template <typename T, typename Key> Multiton<T, Key>::Multiton() {}

template <typename T, typename Key> Multiton<T, Key>::~Multiton() {}

template <typename T, typename Key> std::map<Key, std::shared_ptr<T>> Multiton<T, Key>::instances_;