静态类或实例指针答案

【问题标题】：Static classes or instance pointers静态类或实例指针
【发布时间】：2017-07-19 08:01:26
【问题描述】：

背景故事：

目前我有一系列与游戏相关的三个课程。我之前使用 Unity 制作过游戏，您可以使用可在所有代码中访问的功能来访问相机等组件。然而，我当前的设置依赖于每个类的实例在其他类之间发送。请参阅以下内容：

class World{

};
class Game{
     Camera* camera;
     World* world;
};
class Camera{
     Game* game;
     World* world;
};

问题：

这是设计不良的结果还是有时像这样的设置这合理吗？
我是否应该在当前设置上使用静态类，因为它将澄清代码并且每个类的实例不超过一个用过吗？
使用静态类有哪些可能的缺点实例？

编辑：为什么他们需要互相访问。

为什么相机需要世界：相机需要访问世界，因为世界需要从相机的角度进行渲染。相机根据看到的内容触发世界渲染。渲染是由相机中的各种方法触发的，例如当它移动时。

当相机被绘制时，它会绘制它所看到的东西，例如世界。要绘制世界，相机需要访问世界。

为什么相机需要游戏：游戏具有诸如 FPS 之类的值，Camera 使用这些值来显示调试信息的叠加。

【问题讨论】：

每个类都需要访问整个其他具体类吗？抽象类会更聪明吗？这看起来像是“一切都依赖于其他一切”，而不是 SOLID/fluid/...通常的设计理念
我肯定会研究任何缩放/基数问题。你的世界真的只有 1 个摄像头（甚至可能只有 1 个游戏吗？）。回答此类问题有助于塑造您的设计。如果您的世界有超过 1 个摄像头，您的世界（和游戏）如何区分各种摄像头？
@franji1 好点。但在这种情况下，我绝对知道每个人只会有一个。
@doctorlove 你能澄清一下使用抽象类是什么意思吗？它们确实相互依赖，但没有继承关系。
具有纯虚函数的东西 - 然后您可以从每个中公开您想要使用的确切部分。

标签： c++ class oop c++11 static

【解决方案1】：

三个紧密耦合的类确实提出了一些有问题的设计选择。尝试更改您的代码，以便，例如，Camera 获得一个指针或对World 的引用，仅传入它实际需要处理World 的方法。还要考虑Camera 和World 是否真的需要指向Game 的指针。从概念上讲，如果Game 有一个World 和一个Camera，而不是所有三个对象都归其他人（谁）拥有，那么这将更有意义？

Game 和Camera 之间的关系仍然只是建议您应该将Game 甚至更好的相关数据从Game 作为方法参数传递给Camera 绘制方法。

【讨论】：

我澄清了 Camera 需要访问其他两个类，请查看更新后的问题。你说得对，Game 应该同时携带 World 和 Camera 更有意义。
我不太了解您的设计，您是在相机移动时渲染世界，还是每帧渲染一次？您的编辑似乎暗示了两者。

【解决方案2】：

如果您有任何类的静态（全局）实例，则可以从任何地方访问它，并且最终可能会出现“大泥球”，从而难以跟踪什么用途或需要什么。

所谓“SOLID”原则的一个想法是

“细节应该依赖于抽象”

现在引入额外的抽象基类（或支持它们的语言中的接口）可能看起来更加复杂，但它可能会帮助您找到每个对象的哪些部分需要从哪里收集，并允许您说引入另一个 Game未来。

一种方法可能如下：

#include <iostream>

class World {
public:
    int Info() { return 0; }
};
//An abstract base class
class IGame {
public:
    virtual ~IGame() = 0 {}
    virtual int FPS() = 0;
};

//One specific type of game
class Game : public IGame {
public:
    int FPS() { return 0; }
};


class Camera {
public:
    Camera(Game * game, World * world) : game(game), world(world) {
    }

    void Move() {
        //actually move first then ...
        Draw();
    }

    void Draw() {
        //This will show us what needs to be public in the other classes
        std::cout << world->Info() << '\n';
        if (game)
            std::cout << game->FPS() << '\n';

    }

private:
    IGame* game;
    World* world;
};

int main() {
    World world;
    Game game;
    Camera camera(&game, &world);
    camera.Move();
}

（依赖倒置原则）如this question中所述

这对你正在做的事情来说似乎有点过头了，但会让你更接近“一切都依赖于抽象的东西”，而不是“一切具体的东西都依赖于其他一切”。

【讨论】：