使用 std::bind 和 std::placeholders 的可变模板工厂

Question

我正在尝试实现一个可以将插件实例化为插件实例的工厂模式。目标是拥有一个工厂 class，由插件类型和插件创建函数的参数模板化，例如：

APluginInstance 和A2PluginInstance 都是派生ABase。它们在工厂中应该各自有一个不同的插件，但在工厂中映射到一个名称。

class ABase {};

class APluginInstance : public ABase {

public:

    static std::shared_ptr<ABase> create(double a, double b)
    {
        return std::shared_ptr<ABase>(new APluginInstance(a,b));
    }

    APluginInstance(double a, double b)
    : ret(a + b)
    {
        std::cout << ret << std::endl;
    }

    double ret;
};


class A2PluginInstance : public ABase {

public:

    static std::shared_ptr<ABase> create(double a, double b)
    {
        return std::shared_ptr<ABase>(new APluginInstance(a,b));
    }

    A2PluginInstance(double a, double b)
    : ret(a - b)
    {
        std::cout << ret << std::endl;
    }

    double ret;
};

同样，我们在别处还有另一种类型的插件：

class BBase {};

class BPluginInstance : public BBase {

public:

    static std::shared_ptr<BBase> create(int a)
    {
        return std::shared_ptr<BBase>(new BPluginInstance(a));
    }

    BPluginInstance(int a)
    {
        std::cout  << a << std::endl;
    }
};

class B2PluginInstance : public BBase {

public:

    static std::shared_ptr<BBase> create(int a)
    {
        return std::shared_ptr<BBase>(new B2PluginInstance(a));
    }

    B2PluginInstance(int a)
    {
        std::cout  << -a << std::endl;
    }
};

现在这里是接受模板参数的通用插件 class 基本实例类型（从 create 函数返回的类型）和该函数的参数：

template <typename PluginInstanceBaseType, typename ...Args>
class Plugin
{
public:

    using PluginInstanceBase_t = PluginInstanceBaseType;


    void setFunc(const std::function<PluginInstanceBaseType(Args...)>& func)
    {
        _createFunc = func;
    }

    PluginInstanceBaseType create(const Args&... args)
    {
        return _createFunc(args...);
    }

    std::function<PluginInstanceBaseType(Args...)> _createFunc;

};

所以我们有 2 种插件类型：

using APlugin = Plugin<std::shared_ptr<ABase>, double, double>;
using BPlugin = Plugin<std::shared_ptr<BBase>, int>;

现在这里是工厂 class，它将插件类型作为参数（APlugin 或 BPlugin）

template <typename PluginType>
class Factory
{

public:

    using PluginInstanceBase_t = typename PluginType::PluginInstanceBase_t;


    template <typename T, typename...Args>
    void addPlugin(const std::string& name, const std::function<T(Args...)>& f)
    {
        std::shared_ptr<PluginType> plugin(new PluginType());
        plugin->setFunc(f);
        _plugins[name] = plugin;
    }

    template <typename... Args>
    PluginInstanceBase_t create(const std::string& name, const Args&... args)
    {
        auto found = _plugins.find(name);
        if (found == _plugins.end()) {
            return PluginInstanceBase_t();
        }
        return found->second->create(args...);
    }

private:


    std::map<std::string, std::shared_ptr<PluginType> > _plugins;
};

我们的 2 个工厂：

using AFactory = Factory<APlugin>;
using BFactory = Factory<BPlugin>;

最后，这里是一个示例用法：

int main()
{

     {
        // Works
        APlugin tmpa;
        tmpa.setFunc(APluginInstance::create);
    }

    AFactory af;
    BFactory bf;

    // Doesn't work
    //af.addPlugin("A1", APluginInstance::create);
    //af.addPlugin("A2", A2PluginInstance::create);
    //bf.addPlugin("B1", BPluginInstance::create);
    //bf.addPlugin("B2", B2PluginInstance::create);

    std::shared_ptr<ABase> a = af.create("A1",2., 4.);
    std::shared_ptr<ABase> a2 = af.create("A2",2., 4.);
    std::shared_ptr<BBase> b = bf.create("B1", 1);
    std::shared_ptr<BBase> b2 = bf.create("B2", 1);

    return 0;
}

创建插件并使用实例创建函数调用setFunc 直接工作。但是，当使用工厂的函数 addPlugin 时，它不起作用，因为它无法将创建函数与 std::function 类型匹配。

我正在尝试为它找到一个修复程序，以便我可以使用 addPlugin 函数

这是 Coliru 上的一个 link 实例：

http://coliru.stacked-crooked.com/a/cba8fe84b4d6bd85

Answer 1

你的问题是你传递的是函数指针，而不是 std::function 到 addPlugin。

您要求从指针 T(*)(Args...) 到 std::function<T,Args...> 的隐式转换，然后进行 T,Args... 的推导。但是模板参数推导不考虑隐式转换。

您要么需要将 std::function 传递给 addPlugin，以便可以推导出 T,Args...，要么您需要另一个接受函数指针的 addPlugin 重载，然后调用 addPlugin 的 std::function 重载。像..

...

template <typename T, typename...Args>
void addPlugin(const std::string& name, T(*func)(Args...) )
{
    addPlugin(name,std::function<T(Args...)>(func));
}

template <typename T, typename...Args>
void addPlugin(const std::string& name, const std::function<T(Args...)>& f)
{
    std::shared_ptr<PluginType> plugin(new PluginType());
    plugin->setFunc(f);
    _plugins[name] = plugin;
}

...

Demo

使用 std::bind 和 std::placeholders 的可变模板工厂

Variadic templates Factory using std::bind and std::placeholders

c++

factory

variadic-templates

c++11

std-function