C++ 唯一对象

Question

我想创建一个类，其中可能的实例范围有限，并且用户无法创建新实例。例如，货币是独一无二的，我正在工作的图书馆的用户不应该能够创建新货币或复制现有货币。我猜这有点像多吨模式。到目前为止我所拥有的是：

#include <string>
#include <boost/smart_ptr/shared_ptr.hpp>

struct Currency {
public:
    typedef const Currency * Pointer;

    std::string code;

    static const Currency & Get(const std::string & Code);
private:
    Currency();
    Currency(const std::string & c);
};

Currency::Currency(const std::string & c)
:code(c) {}

const Currency & Currency::Get(const std::string & Code) {
    typedef boost::shared_ptr<Currency> Value;
    typedef std::map<std::string, Value> MapType;
    static std::map<std::string, Value> map_;

    if (map_.empty()) {
        // Initialize your map here, from a database query or what have you...
    }
    MapType::const_iterator it = map_.find(Code);
    if (it == map_.end()) {
        throw std::exception(("[Currency::Get] Currency '" + Code + "' not found").c_str());
    }
    return *it->second;
}

这个设计有什么明显的问题吗？ （我知道这不是线程安全的） 是否有一种我不知道的普遍接受的技术/模式传统上用于实现这一目标？

谢谢， 马克。

Answer 1

查看boost:noncopyable 以防止复制；这是一个很好的参考解决方案，您可以信任并从中学习。防止实例化很容易：private 构造函数。

Answer 2

声明一个私有复制构造函数Currency::Currency(const Currency&)，但不要定义它。这可以防止用另一个 Currency 对象初始化 Currency 对象。同样，声明一个私有赋值运算符Currency& Currency::operator=(const Currency&)。这样您就可以防止将一种货币分配给另一种货币。

Answer 3

我相信您所说的是单例模式。所以你可以阅读它。

大多数语言中获取单例的方式是

1) 将构造函数设为私有

2) 在类内部实例化你的类的单个实例（单例）（私有静态）

3) 创建一个静态（类）方法，该方法返回指向在第 2 步中创建的静态私有实例的指针（通常称为 getInstance() 或 instance() 或类似名称。）

任何需要使用这个单例的人都会调用

MyClass foo = MyClass::getInstance();
foo.doWork( blah blah );

并在他们的工作中使用单例。

根据定义（我认为）单例不是线程安全的，您注意到这一点是对的。添加线程安全是一个单独的问题。

看起来你的解决方案大部分时间都在那里。

Answer 4

我不完全确定你想要做什么，但当然有单例模式，如果你想将实例数限制为 1 或者如果你想控制实例的创建方式，你可以使用工厂模式。

Answer 5

你已经拥有了你需要的一切！

编辑：

只需修改你抛出异常的部分：

if (it == map_.end()) {

    if ( -- part of allowed set -- ){
       -- create a new currency --
    }
    else {
       throw std::exception(("[Currency::Get] Currency '" + Code + "' not found").c_str());
    }
}

您可以通过多种方式进行比较，看看是否允许使用该货币：

1. 另一个地图，列出允许的字符串代码
2. 代码上的正则表达式比较
3. 根据允许值的静态数组手动检查代码

EDIT2： 以下是与上述完全不同的答案：

根据您对问题的描述，您实际上可能想要考虑使用枚举而不是类来区分可能的货币类型。

enum Currency { US, CAN, JPY, CHF, EURO };

std::map<Currency curreny, std:string code>;

编辑 3：

添加类似：

private:
    std::vector<Currency> initializedList;

并且在您的 Get 方法中，不是返回“it->second”，而是返回对向量中对象的引用。如果它还不存在，首先将对象填充到向量中。