Как поддерживать множественные строительные подписи в заводском дизайне?

Question

Как поддерживать множественные строительные подписи в заводском дизайне?

Я работаю со следующим (упрощенным) дизайном фабрики для создания объектов некоторой иерархии наследования, не должно быть ничего особенного:

// class to create
class Class
{
public:
Class(Type type, Foo foo);
};

// Simple creator class.
// Used in practice to do some runtime checks about whether or not construction is allowed.
class Creator
{
public:
Class* create( Type type, Foo foo ) const
{
return new Class( type, foo );
}
};

class Factory
{
public:
Factory
{
// fill object creator map on construction
_map[ "name" ] = new Creator<Class>;
}

Class* create( const std::string& name, Type type, Foo foo )
{
// fowards to map entry
return _map[name]->create( type, foo );
}

private:
std::map<std::string, Creator*> _map;
}

// client code
int main()
{
Factory f;
factory.create(name, type, foo);
}

Теперь я сталкиваюсь с проблемами, когда хочу создать подклассы с другой сигнатурой конструктора, потому что фабрика налагает фиксированную сигнатуру на всю иерархию наследования. То есть для следующего класса у меня нет возможности указать новый 3-й параметр через фабричную конструкцию без повторного наложения этой расширенной сигнатуры на все другие классы моей иерархии.

class ExtClass : public Class
{
public:
Class(Type type, Foo foo, NewMember nm)
: Class(type, foo),
_nm(nm)

private:
NewMember _nm;
};

Есть ли способ заставить эту работу работать с моим текущим дизайном, не внося изменения в цены? Я думаю об использовании шаблонов или объектов привязки, чтобы сделать возможными различные вызовы аргументов.
Или вы бы предложили в этом случае другое решение, чем заводской дизайн?

5

c++construction factory

Решение

Другие решения

Извиняюсь за разные соглашения об именах, но это решение C ++ 14, которое я сейчас использую. Два основных недостатка

при звонке CreateObjectтип значения, переданного как
Аргумент должен совпадать с зарегистрированным типом. Вы не можете пройти в
float и вызвать конструктор, зарегистрированный с double
подпись.
Из-за деталей реализации в boost::bind,
параметры должны быть const &,

Ограничение дизайна, потому что я хотел использовать boost::factory является то, что объекты этого класса должны быть обернуты в boost::function (для устранения неоднозначности сигнатуры функции).

Так что это работает, но это, безусловно, может быть улучшено с большей мудростью метапрограммирования:

#include <boost/functional/factory.hpp>
#include <boost/function.hpp>
#include <boost/bind.hpp>

#include <cassert>
#include <map>
#include <tuple>
#include <type_traits>
#include <utility>template <class AbstractProduct, typename IdentifierType, typename... ProductCreators>
class Factory
{
using AssociativeContainers = std::tuple<std::map<IdentifierType, boost::function<ProductCreators>>...>;
public:
template <typename Product, typename... Arguments>
bool Register(const IdentifierType& id, boost::function<Product(Arguments...)> creator) {
auto &foo = std::get<std::map<IdentifierType, boost::function<AbstractProduct(const Arguments&...)>>>(associations_);
return foo.emplace(id, creator).second;
}

// This function left as an exercise to the reader...
bool Unregister(const IdentifierType& id) {
return associations_.erase(id) == 1;
}

template <typename... Arguments>
AbstractProduct CreateObject(const IdentifierType& id, Arguments&& ... args) const {
auto const &foo = std::get<std::map<IdentifierType, boost::function<AbstractProduct(const Arguments&...)>>>(associations_);
auto const i = foo.find(id);
if (i != foo.end()) {
return (i->second)(std::forward<Arguments...>(args)...);
}
throw std::runtime_error("Creator not found.");
}

private:
AssociativeContainers associations_;
};struct Arity {
virtual ~Arity() = default;
};

struct Nullary : Arity {};

struct Unary : Arity {
Unary() {}
Unary(double x) : x(x) {}

double x;
};int main(void)
{
Factory<Arity*, int, Arity*(), Arity*(const double&)> factory;
factory.Register(0, boost::function<Arity*()>{boost::factory<Nullary*>()} );
factory.Register(1, boost::function<Arity*(const double&)>{boost::bind(boost::factory<Unary*>(), _1)});
auto x = factory.CreateObject(1, 2.0);
assert(typeid(*x) == typeid(Unary));
x = factory.CreateObject(0);
assert(typeid(*x) == typeid(Nullary));
}

0

Источник

Accepted Answer

Этот ответ достаточно отличается от моего первого решения и включает в себя то, что вы могли бы считать «принципиальными изменениями», что я сделал отдельным ответом:

На мой взгляд, он превосходит мое предыдущее решение, но зависит от ваших требований. Особенности здесь:

Идентификатор создателя уникален.
CreateObject поддерживает неявное преобразование параметров.

То же ограничение, которое должны принимать конструкторы const& параметры существуют. Это может не иметь значения, но для этого решения требуется только C ++ 11. Конечно, было бы немного проще с новыми функциями кортежей C ++ 17.

#include <boost/functional/factory.hpp>
#include <boost/function.hpp>
#include <boost/variant.hpp>

#include <map>
#include <stdexcept>
#include <tuple>
#include <type_traits>
#include <utility>
// Just for debugging.
#include <iostream>
#include <typeinfo>
#include <cxxabi.h>

// Tuple manipulation.

template <typename Signature>
struct signature_impl;

template <typename ReturnType, typename... Args>
struct signature_impl<ReturnType(Args...)>
{
using return_type = ReturnType;
using param_types = std::tuple<Args...>;
};

template <typename T>
using signature_t = signature_impl<T>;template <std::size_t... Ints>
struct indices {};

template <std::size_t N, std::size_t... Ints>
struct build_indices : build_indices<N-1, N-1, Ints...> {};

template <std::size_t... Ints>
struct build_indices<0, Ints...> : indices<Ints...> {};

template <typename Tuple>
using make_tuple_indices = build_indices<std::tuple_size<typename std::remove_reference<Tuple>::type>::value>;

// The multiple-signature factory.
template <class AbstractProduct, typename IdentifierType, typename... ProductCreators>
class multifactory
{
using functions = boost::variant<boost::function<ProductCreators>...>;

std::map<IdentifierType, functions> associations_;

template <typename Signature>
struct dispatch_foo
{
template <typename CreateArgs, std::size_t... Indices>
typename std::enable_if<std::is_convertible<CreateArgs, typename signature_t<Signature>::param_types>::value, AbstractProduct>::type
static apply(boost::function<Signature> const &f, CreateArgs && t, indices<Indices...>)
{
return f(std::get<Indices>(std::forward<CreateArgs>(t))...);
}

template <typename CreateArgs, std::size_t... Indices>
typename std::enable_if<!std::is_convertible<CreateArgs, typename signature_t<Signature>::param_types>::value, AbstractProduct>::type
static apply(boost::function<Signature> const &, CreateArgs &&, indices<Indices...>)
{
return nullptr;
}
};

template <typename... CreateArguments>
struct dispatcher : boost::static_visitor<AbstractProduct>
{
std::tuple<CreateArguments...> args;

dispatcher(CreateArguments const&... args) : args{std::forward_as_tuple(args...)} {}

template <typename Signature>
AbstractProduct operator()(boost::function<Signature> const &f) const
{
int status;
std::cout << "visitor: " << abi::__cxa_demangle(typeid(Signature).name(), nullptr, 0, &status) << "\n";
return dispatch_foo<Signature>::apply(f, args, make_tuple_indices<std::tuple<CreateArguments...>>{});
}
};

public:
template <typename ProductCreator>
bool Register(IdentifierType id, ProductCreator &&creator) {
return associations_.emplace(id, std::forward<ProductCreator>(creator)).second;
}

bool Unregister(const IdentifierType& id) {
return associations_.erase(id) == 1;
}

template <typename... Arguments>
AbstractProduct CreateObject(const IdentifierType& id, Arguments const& ... args) {
auto i = associations_.find(id);
if (i != associations_.end()) {
dispatcher<Arguments...> impl(args...);
return boost::apply_visitor(impl, i->second);
}
throw std::runtime_error("Creator not found.");
}
};struct Arity {
virtual ~Arity() = default;
};

struct Nullary : Arity {};

struct Unary : Arity {
Unary() {} // Also has nullary ctor.
Unary(int) {}
};int main(void)
{
multifactory<Arity*, int, Arity*(), Arity*(const int&)> factory;
factory.Register(0, boost::function<Arity*()>( boost::factory<Nullary*>() ));
factory.Register(1, boost::function<Arity*(const int&)>(boost::factory<Unary*>()) );
auto a = factory.CreateObject(0);
assert(a);
assert(typeid(*a) == typeid(Nullary));
auto b = factory.CreateObject(1, 2);
assert(b);
assert(typeid(*b) == typeid(Unary));
}

1