使用 CRTP 分离平台特定代码

Question

我最近想到了使用 CRTP（奇怪的重复模板模式）分离不同平台特定实现（可能是 Win32/X、opengl/dx/vulkan 等...）：我想到了类似的东西这个：

IDisplayDevice.h

#pragma once
#include "OSConfig.h"

namespace cbn
{

    template <class TDerived> // Win32 type here
    struct IDisplayDevice
    {
        bool run_frame(void) {
            return
                static_cast<const TDerived*>(this)->run_frame();
        }
        // a lot of other methods ...       
    };
}

Win32DisplayDevice.h:

#pragma once
#include "OSConfig.h"
 // make sure it only gets compiled on win32/64
#if defined(CBN_OS_WINDOWS)

namespace cbn
{
    class CWin32DisplayDevice 
      : public IDisplayDevice<CWin32DisplayDevice> {
    public:
        bool run_frame(void) {  
            call_hInstance();
            call_hWnd();
            #ifdef CBN_RENDERAPI_DX11
            call_dx11_bufferswap();
            #endif
            return some_state; 
        }
    private:
    };
}
#endif

然后我会在 XDisplayDevice.h 中以相同的方式提供另一个实现。最后，我会在 DisplayDevice.h:

中创建一个通用接口

#include "Win32DisplayDevice.h"
#include "XDisplayDevice.h"

namespace cbn
{
    class CDisplayDevice
    {
    public:
        CBN_INLINE 
        bool run_frame(void) { return device_->run_frame(); }
    private:
#if defined(CBN_OS_WINDOWS)
        CWin32DisplayDevice device_;
#elif defined(CBN_OS_LINUX)
        CXDisplayDevice device_;
#elif // and so on
#else
        // does nothing ...
        CNillDisplayDevice device_;
#endif
    }
}

所以我可以在 main.cpp 中这样调用它：

int main()
{
    CDisplayDevice my_device;
    while(my_device->run_frame())
    {
        do_some_magic();
    }
}

您认为这是处理平台特定代码的好方法吗？

PS：由于平台限制（android、ps4 等），我避免了食物和多态性，其中指针调用很重要。

Answer 1

我在这里并没有真正看到 CRTP 的好处，代码中仍然有特定于平台（而不是特定于功能）的 ifdef，这往往会使事情更难阅读和维护。我通常更喜欢在不同的源文件中使用不同的实现 - 事实上，通常每个平台都有单独的目录。

如：

platform/win64
platform/win32
platform/gnu-linux
platform/freebsd

这样你可以在很大程度上避免 ifdef 混乱，并且你通常知道在哪里可以找到平台特定的东西。您还知道为了将内容移植到另一个平台需要编写什么。然后可以使构建系统成为 select 正确的源而不是预处理器。

Answer 2

考虑这段代码：

struct OpenGLTraits // keep this in it's own files (.h and .cpp)
{
    bool run_frame() { /* open gl specific stuff here */ }
};


struct VulkanTraits // keep this in it's own files (.h and .cpp)
{
    bool run_frame() { /* vulkan specific stuff here */ }
};

template<typename T>
class DisplayDevice
{
    using graphic_traits = T;
    graphic_traits graphics; // maybe inject this in constructor?

    void do_your_operation()
    {
        if(!graphics.run_frame()) // subsystem-specific call
        { ... }
    }
};

这将使用特定于子系统的调用，并在公共 API 之间将它们抽象出来，而不涉及虚拟调用。您甚至可以内联 run_frame() 实现。

编辑（地址评论问题）：

考虑一下：

#ifdef FLAG_SPECIFYING_OPEN_GL
using Device = DisplayDevice<OpenGLTraits>;
#elif FLAG_SPECIFYING_VULKAN
using Device = DisplayDevice<VulkanTraits>;
...
#endif

客户代码：

Device device;
device.do_your_operation();

使用 CRTP 分离平台特定代码

Using CRTP to separate platform specific code

c++

crtp