如何在 C++ 中管理文件唯一 ID

Question

c++（不是 c++11）

假设我的项目中有 100 个 .cpp 文件，它们目前正在做一些工作。所有这些文件目前都包含一些我可以轻松编辑的 globals.h 文件。

我希望这些文件中的每一个都有自己的某个对象实例，并且我还希望该实例具有实例化它的文件的一些唯一 ID。此外，我希望通过工厂方法创建这些对象，并且我需要实例为用户提供某种方式来处理它们——这意味着它们不能是匿名的。

简而言之——我需要一种方法来为我项目中的所有文件生成唯一的 ID，我需要文件能够在所有文件中使用相同的名称访问它自己的 ID，而且能够在另一个 "manager" 文件中访问外部文件的 ID。

以下选项无效：

1。 枚举：

如果我使用枚举并为每个文件指定一个枚举 ID，现在我无法在 globals.h 中执行此操作：

static thePrivateInstanceInThisFile = theFactory.makeInstance(fileID);

因为我需要在每个文件中使用不同的 fileID，并且它是静态定义的，并使用我的枚举唯一命名。

2。 Class 计算自己的实例

在globals.h中定义：

class FileIDGiver{
private:
   static int currentID;//initialize to 0 in cpp
   int myID;
public:
   FileIDGiver(){
      myID = currentID++;
   }
   int getFileID(){
       return myID;
   }
}

static FileIDGiver theFileId;

static thePrivateInstanceInThisFile = theFactory.makeInstance(theFileId.getFileID());

这将为每个静态文件实例提供一个文件唯一的 ID，但现在无法在文件外部对其进行管理。

我考虑过做类似的事情

globals.cpp
int file1ID;
int file2ID;
...

globals.h
extern file1ID;
extern file2ID;
...

file1.cpp
file1ID = theFileId.getFileID();

file2.cpp
file2ID = theFileId.getFileID();

...

每当用户需要管理文件时，他要么使用文件的 ID 变量，要么以上述方式创建一个新文件。

这将允许我从外部访问每个唯一且自动的文件 ID。我遇到的唯一问题是行 file1ID = theFileId.getFileID(); 仅在运行时在行 static thePrivateInstanceInThisFile = theFactory.makeInstance(theFileId.getFileID()); 之后执行。在编译时执行。

我想不出一个好方法来颠倒这个顺序，或者做一个完整的其他机制。

再次 - 我需要：

自动创建的文件 ID
唯一文件 ID（最好是数字）
所有文件中相同变量名对这些 ID 的使用（自动，使用 globals.h 文件中的静态变量定义）
能够使用另一个手动定义的变量手动访问特定文件 ID。

请指教一些完成此任务的好方法

谢谢。

Answer 1

这听起来像是 static initialization order fiasco 的糟糕案例。

这是一个解决方案，它为每个文件唯一分配整数 ID，然后通过使用文件 ID 调用工厂函数生成唯一的 Instance，同时确保 Instance 工厂在之前初始化它的第一次使用：

idgiver.h:

class IdGiver
{
    int id;
public:
    IdGiver() : id(0) {}
    int getId() {return id++;}
};

IdGiver &getTheIdGiver();

idgiver.cpp:

#include "idgiver.h"

IdGiver &getTheIdGiver()
{
    static IdGiver theIdGiver;
    return theIdGiver;
}

factory.h:

class Instance
{
    // ...
};

class Factory
{
    // ...
public:
    Factory() : {/*...*/}
    Instance getInstance(int id) {/*...*/}
};

Factory &getTheFactory();

factory.cpp:

#include "factory.h"

Factory &getTheFactory()
{
    static Factory theFactory;
    return theFactory;
}

globals.h:

#include "idgiver.h"
#include "factory.h"

static int      thisFileId       = getTheIdGiver().getId();
static Instance thisFileInstance = getTheFactory().getInstance(thisFileId);

Answer 2

您可以修改您的构建程序（例如您的 Makefile）来定义一些独特的东西。例如。你可以用类似的东西编译你的 foo23.cpp 文件（假设 GCC 在一些 Linux 系统上；适应你的编译器和 OS 和构建器）

  g++ -Wall -c -DBASENAME="$(basename foo23.cpp)" -DUNIQUEID=23

^{您可以使用一些 shell 脚本或其他任何东西为 UNIQUEID 获得 23，例如Makefile 中的临时规则。详细信息取决于您的文件命名约定。}

然后在您的 C 或 C++ 代码中适当地使用 BASENAME 和 UNIQUEID（可能使用肮脏的 #if UNIQUEID==23 预处理器技巧...）。

所以我的想法是 在您的构建系统中生成 UNIQUEID 并 通过一些预处理器符号 传递它。详细信息是 OS、编译器、构建系统特定的。

您也可以在构建过程中进行一些粗略的 meta-programming by generating some C or C++ source or header file (perhaps using some awk script or some GPP or m4 预处理。

Answer 3

如果您希望能够访问其他文件的静态 Instances，那么这不能通过自动生成的 ID 来完成，因为每次新文件生成时，为文件生成的 ID 可能会更改添加，或者每次编译时，甚至每次执行时。因此，在这个解决方案中，每个文件都手动定义了自己的持久标识，类似于问题中的示例 1。

ids.h

enum FileId
{
    File1, File2, File3
};

factory.h

#include "ids.h"
#include "instance.h"

class Factory
{
    // ...
public:
    Factory() {/*...*/}
    Instance createInstance(FileId fileid) {/*...*/}
};

Factory &getTheFactory();

factory.cpp

#include "factory.h"

Factory &getTheFactory()
{
    static Factory theFactory;
    return theFactory;
}

idmanager.h

#include "ids.h"
#include "instance.h"

template<FileId id>
struct Manager
{
    static Instance &getInstance(); // not defined
};

global.h

#include "idmanager.h"
#include "factory.h"

template <>
Instance &Manager<FILEID>::getInstance()
{
    static Instance theInstance = getTheFactory().getInstance(FILEID);
    return theInstance;
};

static Instance &getThisFileInstance()
{
    return Manager<FILEID>::getInstance();
}

用法如下：对于每个需要静态Instanceobject的文件，放在开头

#define FILEID File1   // The FileId corresponding to this file
#include "global.h"

然后在任何文件中，

唯一 ID 由 FILEID 给出。（抱歉这是一个宏）
这个文件的静态Instance是通过getThisFileInstance()获得的。
任何文件的静态Instance通过Manager<any_file_id>::getInstance()获取。

这是通过在每个文件中放置模板 Manager<FileId> 实例化的实现来实现的，每个文件都会创建 returns 该文件的静态 Instance.

优点是 ID 持久化和零 run-time 开销：不需要动态分配 ID，对 Manager<file_id>::getInstance() 的调用在 compile-time 解析。

此外，ids.h header 可以很容易地通过扫描每个文件第一行的脚本生成 #define FILEID fileid，所以唯一剩下的维护就是记住写 #define FILEID fileid.

如何在 C++ 中管理文件唯一 ID

How to manage file unique IDs in c++

c++

uniqueidentifier