C++中的这一件事让我感到不舒服很长一段时间,因为我老实说不知道该怎么做,尽管听起来很简单:

如何正确地在C++中实现Factory方法？

目标:允许客户端使用工厂方法而不是对象的构造函数来实例化某个对象,而不会产生不可接受的后果和性能损失.

"工厂方法模式"是指对象内部的静态工厂方法或另一个类中定义的方法,或全局函数.通常只是"将类X的实例化的正常方式重定向到构造函数之外的任何其他位置的概念".

让我略过一些我想到过的可能答案.

0)不要制造工厂,制造建造者.

这听起来不错(实际上通常是最好的解决方案),但不是一般的补救措施.首先,有些情况下,对象构造是一个复杂的任务,足以证明它被提取到另一个类.但即使将这个事实放在一边,即使对于仅使用构造函数的简单对象,通常也不会这样做.

我所知道的最简单的例子是2-D Vector类.这么简单,但很棘手.我希望能够从笛卡尔坐标和极坐标两者构造它.显然,我做不到:

struct Vec2 {
    Vec2(float x, float y);
    Vec2(float angle, float magnitude); // not a valid overload!
    // ...
};

我的自然思维方式是:

struct Vec2 {
    static Vec2 fromLinear(float x, float y);
    static Vec2 fromPolar(float angle, float magnitude);
    // ...
};

其中,而不是构造函数,导致我使用静态工厂方法...这实际上意味着我正在以某种方式实现工厂模式("类成为自己的工厂").这看起来不错(并且适合这种特殊情况),但在某些情况下失败,我将在第2点中描述.继续阅读.

另一种情况:试图通过某些API的两个opaque typedef(例如不相关域的GUID,或GUID和位域)重载,类型在语义上完全不同(所以 - 理论上 - 有效的重载)但实际上它们实际上是同样的事情 - 像无符号的int或void指针.

1)Java方式

Java很简单,因为我们只有动态分配的对象.制造工厂同样简单:

class FooFactory {
    public Foo createFooInSomeWay() {
        // can be a static method as well,
        //  if we don't need the factory …

我刚收到一条评论,比如说

问题是手动内存管理.delete在用户代码中没有位置,从C++ 14开始,也没有new

有人可以解释一下为什么吗？

这个问题要求在C++中实现静态工厂方法的简洁方法,这个答案描述了一种明确的方法.返回值优化将使我们免于制作不必要的副本Object,从而使这种方式创建Object与直接调用构造函数一样高效.复制i到id私有构造函数内部的开销可以忽略不计,因为它很小int.

但是,当Object包含一个实例变量Foo(它需要复杂的初始化逻辑)而不是一个小的基本类型时,问题和答案不会涵盖更复杂的情况.假设我想Foo使用传递给的参数构造Object.使用构造函数的解决方案看起来像:

class Object {
    Foo foo;

public:
    Object(const FooArg& fooArg) {
        // Create foo using fooArg here
        foo = ...
    }
}

使用类似于引用答案的静态工厂方法的替代方案将是,因为在我看来:

class Object {
    Foo foo;

    explicit Object(const Foo& foo_):
        foo(foo_)
    {

    }

public:
    static Object FromFooArg(const FooArg& fooArg) {
        // Create foo using fooArg here
        Foo foo = ...
        return Object(foo);
    }
}

这里,复制foo_ …