我正在尝试实现一个硬件抽象层(HAL)来使用所有相同的接口访问几个类似的设备。问题是,我应该如何实现一个设备类与另一个设备类的实现的动态切换。
以下代码显示了我实际上是如何做到的。但是,我不确定这个实现是否足够安全。特别是我不确定使用“shared_ptr”来切换实现是否是正确的方法,或者使用工厂模式甚至更多抽象是否会更好。你会推荐什么来实现这样一个动态的 HAL?
#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>
using namespace std;
// Common HAL base class
struct Base {
virtual string Identify() {return string("Baseclass");}
Base() {cout << "Base Constructor" << '\n';}
virtual ~Base() {cout << "Base Destructor" << '\n';}
// Important to make destructor virtual so that destructor of derived classes is invoked, too
};
// HAL Device 1 Implementation
struct Derived1: public Base {
string Identify() override {return string("Derived 1 class");}
Derived1() {cout << "Derived1 Constructor" << '\n';}
~Derived1() {cout << "Derived1 Destructor" << '\n';}
};
// HAL Device 2 Implementation
struct Derived2: public Base {
string Identify() override {return string("Derived 2 class");}
Derived2() {cout << "Derived2 Constructor" << '\n';}
~Derived2() {cout << "Derived2 Destructor" << '\n';}
};
// Switches implementation via setting a pointer to a class instance
struct ImplementationDispatcher {
shared_ptr<Base> Impl = make_shared<Base>();
Base& Implementation() {return *Impl;}
void SetImplementation(shared_ptr<Base> impl) {Impl = impl;}
};
// Top level class which calls HAL device functions
struct Actor {
ImplementationDispatcher HAL;
void Work() {cout << HAL.Implementation().Identify() << '\n';}
void SetActor(shared_ptr<Base> newImpl) {HAL.SetImplementation(newImpl);}
};
int main()
{
Actor actor;
actor.Work();
actor.SetActor(make_shared<Derived1>());
actor.Work();
actor.SetActor(make_shared<Derived2>());
actor.Work();
}
我为所有设备定义了一个具有通用功能的基类(在此示例中,这只是Identify()
方法)。然后我派生设备实现的类Derived1
和Derived2
. 我想在主代码中的这些实现之间切换(例如设备选择器或类似的东西。在示例中,这只是通过从主代码调用设置器来完成)。
为了实现切换,我在当前实现中添加了一个类ImplementationDispatcher
,shared_ptr
用于隔离目的,类似于 pimpl-idiom。切换是通过向切换器类提供来自基的子类的新实例来完成的。