Private-Bookers
C++. Сборник рецептов
вернуться

Когсуэлл Джефф
Шрифт:
Смотри также

Рецепт 9.2.

8.2. Использование функции для создания объектов (шаблон фабрики)

Проблема

Вместо создания объекта в куче с помощью new вам требуется функция (член или самостоятельная), выполняющая создание объекта, тип которого определяется динамически. Такое поведение достигается с помощью шаблона проектирования Abstract Factory (абстрактная фабрика).

Решение

Здесь есть две возможности. Вы можете:

• создать функцию, которая создает экземпляр объекта в куче и возвращает указатель на этот объект (или обновляет переданный в нее указатель, записывая в него адрес нового объекта);

• создать функцию, которая создает и возвращает временный объект.

Пример 8.2 показывает оба этих способа. Класс

Session
в этом примере может быть любым классом, объекты которого должны не создаваться непосредственно в коде (т.е. с помощью
new
), а их создание должно управляться каким-либо другим классом. В этом примере управляющий класс — это
SessionFactory
.

Пример 8.2. Функции, создающие объекты

#include <iostream>

class Session {};

class SessionFactory {

public:

 Session Create;

 Session* CreatePtr;

 void Create(Session*& p);

 // ...

};

// Возвращаем копию объекта в стеке

Session SessionFactory::Create {

 Session s;

 return(s);

}

// Возвращаем указатель на объект в куче

Session* SessionFactory::CreatePtr {

 return(new Session);

}

// Обновляем переданный указатель, записывая адрес

// нового объекта

void SessionFactory::Create(Session*& p) {

 p = new Session;

}

static SessionFactory f; // Единственный объект фабрики

int main {

 Session* p1;

 Session* p2 = new Session;

 *p2 = f.Create; // Просто присваиваем объект, полученный из Create

 p1 = f.CreatePtr; // или полученный указатель на объект в куче

 f.Create(p1); // или обновляем указатель новым адресом

}

Обсуждение

Пример 8.2 показывает несколько различных способов написания функции, возвращающей объект. Сделать так вместо обращения к

new
может потребоваться, если создаваемый объект берется из пула, связан с оборудованием или удаление объектов должно управляться не вызывающим кодом. Существует множество причин использовать этот подход (и именно поэтому существует шаблон проектирования для него), я привел только некоторые. К счастью, реализация шаблона фабрики в C++ очень проста.

Наиболее часто используют возврат адреса нового объекта в куче или обновление адреса указателя, переданного как аргумент. Их реализация показана в примере 8.2, и она тривиальна и не требует дальнейших пояснений. Однако возврат из функции целого объекта используется реже — возможно, потому, что это требует больших накладных расходов.

При возврате временного объекта в стеке тела функции создается временный объект. При выходе из функции компилятор копирует данные из временного объекта в другой временный объект, который и возвращается из функции, Наконец, в вызывающей функции объекту с помощью оператора присвоения присваивается значение временного объекта. Это означает, что на самом деле создается два объекта: объект в функции фабрики и временный объект, который возвращается из функции, содержимое которого затем копируется в целевой объект. Здесь осуществляется большое количество копирований (хотя компилятор может оптимизировать временный объект), так что при работе с большими объектами или частыми вызовами этой функции фабрики внимательно следите за тем, что в ней происходит.

Также эта методика копирования временных объектов работает только для объектов, которые ведут себя как объекты значений, что означает, что когда он копируется, то новая версия будет эквивалентна оригинальной. Для большинства объектов это выполняется, но для некоторых — нет. Например, рассмотрим создание объекта класса, прослушивающего сетевой порт. При создании экземпляра объекта он может начинать прослушивать целевой порт, так что скопировать его в новый объект не получится, так как при этом появятся два объекта, пытающиеся слушать один и тот же порт. В этом случае следует возвращать адрес объекта в куче.