记录学习过程中的点点滴滴
2012年七月
C++插件机制的一种实现方法（对象工厂）
七 21st
背景
在我们的实际开发过程中，经常会开发一些插件，比较常见的例子如：给你 DataHandler，它是一个抽象类，提供一些数据操作的接口，然后插件开发者就需要继承DataHandler，并按需求实现对应的接口，将其作为插件，编译到最终的二进制程序中，最后通过配置文件指定生效该插件。
// data_handler.h
Class DataHandler {
public:
virtual bool Handle(std::vector<Data*> data_list) =0;
virtual ~DataHandler(){}
};
REGISTER_REGISTER(DataHandler)
#define REGISTER_DATA_HANDLER(name) REGISTER_CLASS(DataHandler, name)
// my_data_handler.h
class MyDataHandler : public DataHandler {
public:
virtual bool Handle(std::vector<Data*> result_list);
};
// my_data_handler.cc
bool MyDataHandler::Handle(std::vector<Data*> data_list) {
// Implemention...
}
REGISTER_DATA_HANDLER(MyDataHandler)
// configure file
DataHandler{
name : MyDataHanlder,
prior : 1
}
DataHanlder{
name : YourDataHandler,
prior : 1
}
此时你只需把你的MyDataHandler编译为动态库或者是静态库，并链接到最终二进制中，在数据处理时就会调用你的DataHandler。是不是很方便开发哈，这就是所谓的插件开发思想。下面主要介绍下具体的实现。
实现思想
想要实现上述功能的插件框架，主要从以下几个方面着手解决：
1. 如何组织不同类型的插件，如目前有DataHanlder，但是系统可能也支持ServiceHanlder等等；某类插件可能包含多个具体的实例的插 件，那又如何组织；这里很容易就想到了双层map的数据结构，如下图所示，每层Map的Key都插件类型或者具体插件名字，value为对应的工厂对象， 工厂对象生成对应的实例，具体如下图所示：
2. 如何生成对象工厂类呢？ 这里首先不能将这个工作交给插件开发者，一方面开发量增大，另一方面也暴漏系统实现细节；但是也不能框架开发者手工实现，因为框架本身无法预知都有哪些插件需要开发。
所以可能的方法包括模板函数或者是宏定义了，本文使用宏定义进行实现，包括插件类型工厂和某个插件工厂。
scoped_ptr,shared_ptr和weak_ptr用法和实现方法
七 14th
scoped_ptr, shared_ptr和weak_ptr的都称为智能指针，但是各个的用法都不太一样，
本文就就详细介绍其具体用法以及具体实现方法。
-
用法介绍
- scoped_ptr: “scoped”即作用域的含义，主要用于指针在某个作用域中有效，当离开作用域时，该指针自动释放，这就避免了出现忘记回收内存的情形，同时scoped_ptr的复制构造函数和赋值函数为私有，这样就避免了指针的传递， 示例如下：
- shared_ptr: 共享所有权的智能指针，当某个对象需要在多个地方使用时，被多个指针引用，此时程序可能就无法确定在何时释放该对象，因此就需要使用“引用计数”的方法，当对象被引用的次数为0时，自动释放该对象，示例代码如下：
- weak_ptr: shared_ptr是强引用，而weak_ptr是弱引用；当使用shared_ptr出现循环引用时，造成内存无法释放，如果 你能预料到此种情况发生，你就应该使用weak_ptr类型；另外weak_ptr不会增加所指对象的引用计数，但是会增加计数器的对象引用计数，这点可以后面的实现中看到这点，详细请点击这里
scoped<T> g_ptr;
{
scoped_ptr<T> ptr(new T);
g_ptr = ptr;//illegal, because the assign operator is private.
//T* will deleted when it goes out of this scoped.
}
shared_ptr<T> g_ptr;
{
shared_ptr<T> ptr<new T>; // reference count is 1.
g_ptr = ptr; //now reference count is 2
// when it goes out of this scoped, the reference count is 1
}
//the reference count is 1.
g_ptr->foo();
-
实现原理
- scoped_ptr的实现：其主要是在其析构函数中delete对象，同时将copy constructure 和 assign operator设置为私有，避免了指针的传递，这点比auto_ptr安全的多；另外scoped_array是针对new[]和delete[]的只能指针，具体实现请见附件。
- shared_ptr的实现：其主要用到了引用计数，每个指向同一对象shared_ptr都指向同一个计数器，其中计数器的定义如下，当shared_ptr对象复制时，对象引用计数加1，当shared_ptr对象释放时，引用计数减1，当引用计数减为0时，delete所指的对象。具体实现请看附件。
- weak_ptr的实现：需要注意的一点weak_ptr需要使用shared_ptr构造，不能直接使用原始指针进行构造，它主要操作的是weak_count_计数器，具体实现请看附件。
// This class is an internal implementation detail for shared_ptr.
class SharedPtrControlBlock {
template <typename T> friend class shared_ptr;
template <typename T> friend class weak_ptr;
private:
SharedPtrControlBlock() : refcount_(1), weak_count_(1) { }
int refcount_; //对象的引用计数
int weak_count_; //weak_ptr的引用计数
};
近期评论