限制类对象生成的数量（三）

最新推荐文章于 2025-02-04 10:00:00 发布

原创最新推荐文章于 2025-02-04 10:00:00 发布 · 870 阅读

1 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#service #null #class #crash #delete #c++

本文介绍了一种在C++中确保服务对象唯一性的方法。通过使用静态指针和特定的接口类，可以在不同环境中切换服务实现，同时避免内存泄漏。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

本系列的前两篇文章主要是利用c++语言本身的特点，使我们设计生成的类能够自我保证：从该类实例化的对象数目不会超过某个限定值。
其实在我们项目开发中，大多是情况下都是编程者设计的类仅供自己使用，并不需要考虑第三方二次开发使用的情况。如果是这样，我们往往可以使用一些共同的约定来保证对象生成数量的唯一。下面我列举一个我在实际项目开发中的例子。

开发背景与分析：
项目中需要一个专门提供服务功能的函数集合供各个工程模块使用。假如这些服务函数的实现体固定不变，我们完全可以将其存放在一个namespace中；当然也可以采用类包装的方式，把所有函数声明为类的静态成员。但是实际情况中，这些服务函数的实现体需要因为使用环境的不同而发生一些变化。因此，我首先定义出一个接口类，提供各种虚拟的服务函数接口，以便于针对各种不同的使用环境继承实现出不同的函数体。

/// <summary>
/// Service接口定义基本的服务功能函数供其它模块使用
/// 同一时刻最多允许有一个服务类实例被注册使用
/// </summary>
class Service
{
public:
    /// <summary>
    /// 返回注册的服务类实列
    /// 如果没有服务类实例，返回Null
    /// </summary>
    /// <returns>指向服务类实例的指针</returns>
    static Service * getService()
    {
        return pServiec;
    }

    /// <summary>
    /// 注册服务类实例
    /// </summary>
    /// <param name = "srv">指向服务类实例的指针</param>
    static void  setService(Service * srv)
    {
        pServiec = srv;
    }

    //多个提供具体服务的纯虚函数
    virtual bool serviceFunc1() = 0;
    //...
private:
    static Service * pServiec;

};

这个接口类保存一个静态指针代表当前注册使用的服务类，并通过SET/GET方法来实现服务的加载和访问。注意：这里使用的是静态指针而不是静态类对象。原因是：我们不知道具体的服务实现类究竟是什么。

//在不同的环境下，服务的具体内容可能不同，因此需要多个不同的接口实现类
class ServiceImpOne: public Service
{
public:
    ServiceImpOne(){}
    virtual  ~ServiceImpOne(){}
    bool serviceFunc1()
    {
        //函数的实现内容，操作成功返回true,否则返回false
    }
    //...
};

class ServiceImpTwo: public Service
{
public:
    ServiceImpTwo(){}
    virtual  ~ServiceImpTwo(){}
    bool serviceFunc1()
    {
        //函数的实现内容，操作成功返回true,否则返回false
    }
    //...
};

既然是通过指针指向注册的服务对象，就必须要考虑对象的生成和释放，要注意避免内存泄漏的发生。
当我们需要注册某个新服务，我们首先需要取消旧的服务。

Service * pS = Service::getService();
if (pS != NULL) {
delete pS;
Service::setService(NULL);
}

（注意：指针指向的地址和指针指向的内容不同，因此要在delete指针之后将指针赋为空。否则pS!=NULL的判断就会出问题）然后NEW出相应的服务类对象，并这册保存它

if (Service::getService() == NULL) {
ServiceImpTwo * pS = new ServiceImpTwo ();
Service::setService(pS);
}

最终，别忘了在程序结束的地方检查并释放函数指针。

如果在程序的某些地方我们并不希望有任何服务被调用，但是被引用的代码却存在大量服务调用那该怎么办？如果注册服务不为空，则会导致不需要甚至是错误的程序执行；如果注册服务为空。用户使用“if(Service::getService()->serviceFunc1())”必将引发crash。看起来，我们要大面积改动代码。然而，我们这里使用了一个巧妙的方法。从服务接口类继承了一个新的类－－ServiceForEnabler。这个类仅仅是为了不改动原有程序的情况下还能够使整个流程enable。这样一来，我们只需在程序的开始处，用一个ServiceForEnabler类对象来注册服务就可以了。

class ServiceForEnabler: public Service
{
public:
    ServiceForEnabler(){}
    ~ServiceForEnabler(){}
    bool serviceFunc1()
    {
        //直接返回false，代表不成功的调用
    }
    //...
}

纵观全局，我们完全保证了服务对象的唯一存在。需要注意的是：这里不是以某一个服务对象贯穿始终，而是多个不同种类服务对象的交替存在。