Question

我有一系列的类A，B，...有很多派生类，这些类是在我不想改变的模块中创建的。

此外，我至少有一个类Z，只要类型A（或派生类）的对象创建或，就必须通知它毁即可。将来，可能会有更多类Y，X想要观察不同的对象。

我正在寻找一种方便的方法来解决这个问题。乍一看，问题似乎微不足道，但我现在有点卡住了。

我想出的是两个基类SpawnObserver和SpawnObservable应该做的工作，但我对它们非常不满意有几个原因（参见这些类的简化）

当通知Z时，由于基类的顺序，实际对象尚未或不再存在创建/销毁。尽管在销毁对象时可以比较指针（将它们从Z中的某些数据结构中删除），但是在创建它时它不起作用，并且当你有多个继承时肯定不起作用。
如果您只想观察一个课程，比如说A，则会始终通知您所有课程（A，B，...）。
您必须在所有类中明确if / else，因此您必须知道从SpawnObservable继承的所有类，这非常糟糕。

以下是我尝试修改最基本功能的类，您需要了解这些功能才能理解我的问题。简而言之：你只是继承自SpawnObservable而ctor / dtor负责通知观察者（至少，这是我想要的）。

#include <list>
#include <iostream>

class SpawnObservable;

class SpawnObserver {
  public:
    virtual void ctord(SpawnObservable*) = 0;
    virtual void dtord(SpawnObservable*) = 0;
};

class SpawnObservable {
  public:
    static std::list<SpawnObserver*> obs;
    SpawnObservable() {
      for (std::list<SpawnObserver*>::iterator it = obs.begin(), end = obs.end(); it != end; ++it) {
        (*it)->ctord(this);
      }
    }
    ~SpawnObservable() {
      for (std::list<SpawnObserver*>::iterator it = obs.begin(), end = obs.end(); it != end; ++it) {
        (*it)->dtord(this);
      }
    }
    virtual void foo() {} // XXX: very nasty dummy virtual function
};
std::list<SpawnObserver*> SpawnObservable::obs;

struct Dummy {
  int i;
  Dummy() : i(13) {}
};

class A : public SpawnObservable {
  public:
    Dummy d;
    A() : SpawnObservable() {
      d.i = 23;
    }
    A(int i) : SpawnObservable() {
      d.i = i;
    }
};

class B : public SpawnObservable {
  public:
    B() { std::cout << "making B" << std::endl;}
    ~B() { std::cout << "killing B" << std::endl;}
};

class PrintSO : public SpawnObserver { // <-- Z
  void print(std::string prefix, SpawnObservable* so) {
    if (dynamic_cast<A*>(so)) {
      std::cout << prefix << so << " " << "A: " << (dynamic_cast<A*>(so))->d.i << std::endl;
    } else if (dynamic_cast<B*>(so)) {
      std::cout << prefix << so << " " << "B: " << std::endl;
    } else {
      std::cout << prefix << so << " " << "unknown" << std::endl;
    }
  }
  virtual void ctord(SpawnObservable* so) {
    print(std::string("[ctord] "),so);
  }
  virtual void dtord(SpawnObservable* so) {
    print(std::string("[dtord] "),so);
  }
};


int main(int argc, char** argv) {
  PrintSO pso;
  A::obs.push_back(&pso);
  B* pb;
  {
    std::cout << "entering scope 1" << std::endl;
    A a(33);
    A a2(34);
    B b;
    std::cout << "adresses: " << &a << ", " << &a2 << ", " << &b << std::endl;
    std::cout << "leaving scope 1" << std::endl;
  }
  {
    std::cout << "entering scope 1" << std::endl;
    A a;
    A a2(35);
    std::cout << "adresses: " << &a << ", " << &a2 << std::endl;
    std::cout << "leaving scope 1" << std::endl;
  }
  return 1;
}

输出结果为：

entering scope 1
[ctord] 0x7fff1113c640 unknown
[ctord] 0x7fff1113c650 unknown
[ctord] 0x7fff1113c660 unknown
making B
adresses: 0x7fff1113c640, 0x7fff1113c650, 0x7fff1113c660
leaving scope 1
killing B
[dtord] 0x7fff1113c660 unknown
[dtord] 0x7fff1113c650 unknown
[dtord] 0x7fff1113c640 unknown
entering scope 1
[ctord] 0x7fff1113c650 unknown
[ctord] 0x7fff1113c640 unknown
adresses: 0x7fff1113c650, 0x7fff1113c640
leaving scope 1
[dtord] 0x7fff1113c640 unknown
[dtord] 0x7fff1113c650 unknown

我想强调，我完全清楚为什么我的解决方案的行为方式。我的问题是你是否有更好的方法来做到这一点。

修改

作为这个问题的延伸（受以下评论的启发），我想知道：为什么你认为这是一种可怕的方法？

作为补充说明：我试图通过这个来完成在每个创建的对象中安装普通的Observer。

编辑2

我会接受一个解决问题1的答案（上面列举中的粗体字）或描述为什么整件事情都是一个非常糟糕的主意。

Answer 1

使用奇怪的重复模板模式。

template<typename T> class watcher {
    typename std::list<T>::iterator it;
    watcher();
    ~watcher();
    void ctord(T*);
    void dtord(T*);    
};
template<typename T> class Observer {
public:

    typedef std::list<T*> ptr_list;
    static ptr_list ptrlist;
    typedef typename ptr_list::iterator it_type;
    it_type it;

    typedef std::list<watcher<T>*> watcher_list;
    static watcher_list watcherlist;
    typedef typename watcher_list::iterator watcher_it_type;

    Observer() {
       ptrlist.push_back(this);
       it_type end = ptrlist.end();
       end--;
       it = end;
       for(watcher_it_type w_it = watcherlist.begin(); w_it != watcherlist.end(); w_it++)
           w_it->ctord(this);
    }
    ~Observer() {
        ptrlist.erase(it);
       for(watcher_it_type w_it = watcherlist.begin(); w_it != watcherlist.end(); w_it++)
           w_it->ctord(this);
    }
};
class A : public Observer<A> {
};
class B : public Observer<B> {
};
class C : public A, public B, public Observer<C> {
    // No virtual inheritance required - all the Observers are a different type.
};
template<typename T> watcher<T>::watcher<T>() {
    Observer<T>::watcherlist.push_back(this);
    it = watcherlist.end();
    it--;         
}
template<typename T> watcher<T>::~watcher<T>() {
    Observer<T>::watcherlist.erase(it);
}
template<typename T> void watcher<T>::ctord(T* ptr) {
    // ptr points to an instance of T that just got constructed
}
template<typename T> void watcher<T>::dtord(T* ptr) {
    // ptr points to an instance of T that is just about to get destructed.
}

不仅如此，您可以使用此技术多次从Observer继承，因为两个Observer<X>和Observer<Y>是不同的类型，因此不需要钻石继承或任何类似那。另外，如果您需要Observer<X>和Observer<Y>的不同功能，则可以进行专业化。

编辑@评论：

C类DOES分别从Observer<A>和Observer<B>通过A和B继承。它不需要知道或关心它们是否被观察到。 C实例将最终出现在所有三个列表中。

至于ctord和dtord，我实际上并没有看到它们执行的功能。您可以使用Observer :: ptrlist获取任何特定类型的列表。

再次编辑：噢，我明白了。请原谅我，我编辑了一些。伙计，这是我写过的一些最可怕的代码。你应该认真考虑不需要它。为什么不只是让需要了解其他对象的对象进行创建呢？

Answer 2

问题1不容易解决（实际上我认为无法修复）。奇怪的反复出现的模板想法最接近解决它，因为基类对派生类型进行编码，但是如果你真的坚持在构造基类时知道派生类型，那么你必须为每个派生类添加一个基类。

如果你不介意执行你的实际操作（除了簿记，我的意思）或检查每个对象的构造函数或析构函数之外的列表，你可以让它（重新）只在操作时构建最小列表即将完成。这使您有机会使用完全构造的对象，并且更容易解决问题2.

首先要有一个已构建的对象列表，但不在“完整”列表中。并且'完整'列表将包含每个构造对象的两个指针。一个是指向基类的指针，它将在Observable构造函数中存储，在构造单个对象期间可能多次。另一个是void *，指向对象中派生最多的部分 - 使用dynamic_cast<void *>来检索它 - 并用于确保每个对象只在列表中出现一次。

当一个对象被销毁时，如果它有多个Observable个基础，每个都会尝试从列表中删除自己，当它到达完整列表时，只有一个会成功 - 但这没关系，因为每个都是该对象的任意基础。

一些代码如下。

完整的对象列表，可以像std::map一样直接迭代。（每个void *和每个Observable *都是唯一的，但这会使用Observable *作为键，因此很容易删除Observable析构函数中的条目。）

typedef std::map<Observable *, void *> AllObjects;
AllObjects allObjects;

您已构建但尚未添加到allObjects的对象列表：

std::set<Observable *> recentlyConstructedObjects;

在Observable构造函数中，将新对象添加到待处理对象列表中：

recentlyConstructedObjects.insert(this);

在Observable析构函数中，删除对象：

// 'this' may not be a valid key, if the object is in 'allObjects'.
recentlyConstructedObjects.erase(this);

// 'this' may not be a valid key, if the object is in 'recentlyConstructedObjects',
// or this object has another Observable base object and that one got used instead.
allObjects.erase(this);

在您做任何事情之前，请更新allObjects，如果自上次更新以来构建了任何对象：

if(!recentlyConstructedObjects.empty()) {
    std::map<void *, Observable *> newObjects;
    for(std::set<Observable *>::const_iterator it = recentlyConstructedObjects.begin(); it != recentlyConstructedObjects.end(); ++it)
        allObjectsRev[dynamic_cast<void *>(*it)] = *it;

    for(std::map<void *, Observable *>::const_iterator it = newObjects.begin(); it != newObjects.end(); ++it)
        allObjects[it->second] = it->first;

    recentlyConstructedObjects.clear();
}

现在你可以访问每个对象了一次：

for(std::map<Observable *,void *>::const_iterator it = allObjects.begin(); it != allObjects.end(); ++it) {
    // you can dynamic_cast<whatever *>(it->first) to see what type of thing it is
    //
    // it->second is good as a key, uniquely identifying the object
}

嗯......现在我写完了所有这些，我不确定这是否能解决你的问题。尽管如此，还是很有意思。

（这个想法可以解决奇怪的重复模板的一个问题，即每个派生对象有很多基础对象，因此很难解开。（不幸的是，没有大量基类的解决方案）对不起。）由于dynamic_cast的使用，当然，如果你在一个对象的构造过程中调用它并没什么用处，这当然是好奇的重复出现的好处：你知道在派生期间的派生类型基地的建设。

（所以，如果你使用那种风格的解决方案，并且你可以在构建/破坏阶段之外执行你的操作，并且你不介意（多个）基类占用空间，你可以也许让每个base的构造函数存储一些特定于类的信息 - 使用typeid，或者或者traits - 并在构建更大的列表时将它们合并在一起。这应该是直截了当的，因为你将知道哪些基础对象对应于相同的派生对象。根据您尝试做的事情，这可能会对问题3有所帮助。）

Answer 3

请特别注意信号和广告位Boost Signals and Slots

arb的静态ctor / dtor观察者。 C ++类

3 个答案: