不同版本设备的代码结构

Question

我正在编写一个 "device driver" (C++14)，它可以处理针对不同版本设备的多个协议版本。此设备驱动程序位于外部 PC 上运行，它使用基于 HTTP 的协议通过以太网与设备通信。所有版本都有共同的功能，但某些功能可能在某些版本的协议中是附加的。

下面是一个例子：

class ProtocolBase {
public:
    virtual void reset_parameters() {
        std::cout << "reset parameters" << std::endl;
    }

    virtual void set_parameters() {
        std::cout << "set parameters" << std::endl;
    }
};

class ProtocolV1 : public ProtocolBase
{
public:
    void set_parameters() override {
        std::cout << "set parameters for V1" << std::endl;
    }
};

class ProtocolV2 : public ProtocolBase 
{
public:
    void set_parameters() override {
        std::cout << "set parameters for V2" << std::endl;
    }

    void reset_parameters() {
        std::cout << "reset parameters for V2" << std::endl;
    }

    void do_V2() {
        std::cout << "doing V2" << std::endl;
    }
};

下面是main:

int main(int argc, char const *argv[])
{
    int version = std::atoi(argv[1]);

    std::unique_ptr<ProtocolBase> protocol = std::make_unique<ProtocolV1>();
    switch (version)
    {
    case 1:
        /* do nothing at the moment */
        break;
    case 2:
        protocol.reset(new ProtocolV2);
        break;
    default:
        break;
    }

    protocol->reset_parameters();

    if(ProtocolV2* p = dynamic_cast<ProtocolV2*>(protocol.get())) { //not sure about this
        p->do_V2();
    }else {
        std::cout << "This functionality is unavailable for this device" << std::endl;
    }
    protocol->set_parameters();
    return 0;
}

我觉得使用 dynamic_cast 并不是去这里的最佳方式。期待一些反馈。

编辑： 根据@Ptaq666 的回答，我将 ProtocolBase 和 ProtocolV2 修改为：

class ProtocolBase {
public:
    virtual void do_V(){
        std::cerr << "This functionality is unavailable for this device" << std::endl;
    }
};
class ProtocolV2 : public ProtocolBase 
{
public:
    void do_V() override {
        std::cout << "doing V2" << std::endl;
    }
};

有了这个，就不再需要 dynamic_cast，尽管 base class 必须知道所有功能。这似乎是目前最好的解决方案。

Answer 1

一般要看派生的类 ProtocolV1和ProtocolV2是怎么形成的，数据成员是什么，如果各自的成员函数要使用不同的数据，天气如何会员与否！

原因很简单，因为不依赖于成员数据，成员函数只对调用它们的对象的类型敏感，而不是它们的value/state!

这就像有一个（非成员）函数重载，如：

void function(ProtocolV1 *){
        std::cout << "set parameters for V1" << std::endl;
}
void function(ProtocolV2 *){
        std::cout << "set parameters for V2" << std::endl;
}

然后用 ProtocolV1 * 类型的指针调用一次，用 ProtocolV2 *.

类型的空指针调用一次

如果您喜欢您在问题中提出的用法的替代方案，您甚至可以使用 C-style 强制转换：结果是 SAME!

最后，如果您要调用成员函数，然后从中调用另一个需要一些数据的函数 member/s，is/are 不同派生的类作为它的 argument/s，那么你不能使用任何强制转换，除非你引入某种形式的补偿来填充未在强制转换类型中呈现的数据！

祝你好运！

Answer 2

在大多数情况下，当谈到选择合适的系统架构时，答案是 "it depends" :)。最舒适的解决方案是引入 protocol-specific 行为 ProtocolBase 个子类的构造函数

class ProtocolV2 : public ProtocolBase 
{
public:
    ProtocolV2::ProtocolV2(args) {
        // set some params that will determine when do_V2() is called
        // it can be some numeric setting, a callback, or similar
    }
    void set_parameters() override {
        // you can use V2 behavior here maybe?
        std::cout << "set parameters for V2" << std::endl;
    }

    void reset_parameters() override {
        // or here maybe?
        std::cout << "reset parameters for V2" << std::endl;
    }

private:
    void do_V2() {
        std::cout << "doing V2" << std::endl;
    }
};

如果由于某种原因您不能这样做，可以将 do_V2() 保留为 public non-virtual 方法，但在将 ProtocolV2 作为指向 ProtocolBase 的指针传递之前调用它到将使用它的系统。当然限制是do_V2只能在外面调用您的系统范围，这可能无法真正解决问题。

另一种选择是将do_V2()实际移动到界面：

class ProtocolBase {
public:
    virtual void reset_parameters() {
        std::cout << "reset parameters" << std::endl;
    }
    virtual void set_parameters() {
        std::cout << "set parameters" << std::endl;
    }
    virtual void do_V2() {
        std::cout << "not supported" << std::endl;
    }
};

并默认将其实现为 "not supported" 行为。只有 ProtocolV2 会实现此行为作为协议的有效部分。

最后，如果上面的none没问题，那你当然可以按照你的建议使用dynamic_cast。我个人尽量避免 dynamic_cast 因为我的同事肯定会开始滥用它，但在某些情况下这是一个正确的解决方案。

此外，如果您决定转换指针，请将 std::shared_ptr 与 dynamic_pointer_cast 一起使用，而不是从 unique_ptr.

访问原始指针

不同版本设备的代码结构

Code structure for different versions of devices

c++

architecture

version

driver