如何在C++中实现工厂+装饰器模式11

Question

我决定研究/将Head First Design Patterns的Java代码翻译为C++ 11，并且我能够使用自动内存管理实现大多数模式，这要归功于聪明的指针。但是，我遇到了一个例子的问题。这里是我的代码：

#include <iostream> 
#include <memory> 

class AbstractBase { 
public: 
    virtual void foo() = 0; 
    virtual ~AbstractBase() = default; 
}; 

class A : public AbstractBase { 
public: 
    void foo() override { std::cout << "Class A: foo() called" << std::endl; } 
}; 

class B : public AbstractBase { 
public: 
    void foo() override { std::cout << "Class B: foo() called" << std::endl; } 
}; 

class FooDecorator : public AbstractBase { 
public: 
    FooDecorator(AbstractBase *pBase): mpBase(pBase) { } 
    void foo() override 
    { 
     mpBase->foo(); 
     ++mNumberOfFooCalls; 
    } 
    static int getFooCalls() { return mNumberOfFooCalls; } 

private: 
    static int mNumberOfFooCalls; 
    AbstractBase *mpBase; 
}; 

class AbstractFactory { 
public: 
    virtual std::unique_ptr<AbstractBase> createA() = 0; 
    virtual std::unique_ptr<AbstractBase> createB() = 0; 
    virtual ~AbstractFactory() = default; 
}; 

class CountingFactory : public AbstractFactory { 
public: 
    std::unique_ptr<AbstractBase> createA() 
    { 
     // auto pA = new A(); 
     // return std::unique_ptr<AbstractBase>(new FooDecorator(pA)); 
     std::unique_ptr<AbstractBase> pA(new A()); 
     return std::unique_ptr<AbstractBase>(new FooDecorator(pA.get())); 
    } 

    std::unique_ptr<AbstractBase> createB() 
    { 
     // auto pB = new B(); 
     // return std::unique_ptr<AbstractBase>(new FooDecorator(pB)); 
     std::unique_ptr<AbstractBase> pB(new B()); 
     return std::unique_ptr<AbstractBase>(new FooDecorator(pB.get())); 
    } 
}; 

int FooDecorator::mNumberOfFooCalls = 0; 

int main() 
{ 
    std::unique_ptr<AbstractFactory> pFactory(new CountingFactory()); 
    std::unique_ptr<AbstractBase> pObjA = pFactory->createA(); 
    std::unique_ptr<AbstractBase> pObjB = pFactory->createB(); 
    pObjA->foo(); 
    pObjB->foo(); 
    std::cout << "Foo called " << FooDecorator::getFooCalls() 
       << " times." << std::endl; 
} 

这段代码基本上做了什么;有两个派生类A和B;他们每个人都有一个单一的成员函数来显示哪一个被调用。还有一个名为FooDecorator的装饰器，它增加了对拨打foo()进行计数的能力。

除了这些，还有CountingFactory这是用来直接获得装饰对象。

在使用这个工厂的主要部分，我创建了一个A的实例和一个B的实例。然后分别拨打foo()。

当我使用铛3.5编译这段代码并运行它，我没有得到任何错误，但结果有点不同比预期的，因为它要求B::foo()两次：

Class B: foo() called 
Class B: foo() called 
Foo called 2 times. 

。另一方面，当我用gcc 4.9.2编译代码并运行它，我得到以下错误：

pure virtual method called 
terminate called without an active exception 

它看起来像问题是CountingFactory内unique_ptr秒。我的理解是用于初始化装饰对象的指针被释放，并导致未定义的行为（clang case）或终止（gcc case）。

因此，我决定使用原始指针，并添加（以上注释掉）行：

auto pA = new A(); 
    return std::unique_ptr<AbstractBase>(new FooDecorator(pA)); 

    auto pB = new B(); 
    return std::unique_ptr<AbstractBase>(new FooDecorator(pB)); 

这样做，事情顺利的工作，我从两种编译器的预期输出。但是，现在存在内存泄漏，并且必须删除分配。

几乎总是发现一个解决方案，以智能指针来解决这些问题，我正在努力想出解决这个问题的最佳方法。我也尝试用shared_ptr代替unique_ptr s，但无济于事，它不起作用。

我能否继续使用不同方法的智能指针？或者我必须手动管理我在工厂内分配的内存（不是首选）？

Answer 1

据我了解，你需要FooDecorator采取的pBase所有权。

return std::unique_ptr<AbstractBase>(new FooDecorator(new A())); 

还是在C++ 14：您可以通过更改

AbstractBase *mpBase; 

到

std::unique_ptr<AbstractBase> mpBase; 

所以你在CountingFactory创建FooDecorator像这样实现这一

return std::make_unique<FooDecorator>(new A()); 

Answer 2

崩溃的原因是您只需通过get方法分配内部指针。

std::unique_ptr<AbstractBase> pB(new B()); 
return std::unique_ptr<AbstractBase>(new FooDecorator(pB.get())); 

这意味着当范围结束时，将存储器内的B（或A）是得到delete d。 你可以做的是改为拨打release。

但是为了避免泄漏，你应该在你的FooDecorator中有一个unique_ptr。

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