使用模板進行自我註冊的C++工廠模式

Question

我的問題與Johannes在Is there a way to instantiate objects from a string holding their class name?的回答以及Spencer Rose最近的評論相對應。由於我無法在那裏添加評論，因此我決定發起一個新問題。

Johannes的建議是我所需要的。我以完全相同的方式實現它，但使用VS2008時出現無法解析的外部符號鏈接器錯誤，這似乎與地圖有關。我試圖解決這個問題。今天我讀了Spencer的評論，並添加了他建議的行

BaseFactory::map_type BaseFactory::map = new map_type(); 

到Base.hpp。現在，我得到一個錯誤LNK2005

Derivedb.obj : error LNK2005: 
"private: static class std::map<class std::basic_string<char,struct std::char_traits<char>,class std::allocator<char> >,class Base * (__cdecl*)(void),struct std::less<class std::basic_string<char,struct std::char_traits<char>,class std::allocator<char> > >,class std::allocator<struct std::pair<class std::basic_string<char,struct std::char_traits<char>,class std::allocator<char> > const ,class Base * (__cdecl*)(void)> > > * BaseFactory::map" 
(?map@BaseFactory@@0PAV?$map@V?$basic_string@DU?$char_traits@D@std@@V?$allocator@D@2@@std@@P6APAVBase@@XZU?$less@V?$basic_string@DU?$char_traits@D@std@@V?$allocator@D@2@@std@@@2@V?$allocator@U?$pair@$$CBV?$basic_string@DU?$char_traits@D@std@@V?$allocator@D@2@@std@@P6APAVBaser@@XZ@std@@@2@@std@@A) 
already defined in Switcher.obj 

Project.exe : fatal error LNK1169: one or more multiply defined symbols found) 

代替LNK2001錯誤

(Switcher.obj : error LNK2001: unresolved external symbol "private: static class std::map<class std::basic_string<char,struct std::char_traits<char>,class std::allocator<char> >,class Base * (__cdecl*)(void),struct std::less<class std::basic_string<char,struct std::char_traits<char>,class std::allocator<char> > >,class std::allocator<struct std::pair<class std::basic_string<char,struct std::char_traits<char>,class std::allocator<char> > const ,class Base * (__cdecl*)(void)> > > * BaseFactory::map" (?map@BaseFactory@@0PAV?$map@V?$basic_string@DU?$char_traits@D@std@@V?$allocator@D@2@@std@@P6APAVBase@@XZU?$less@V?$basic_string@DU?$char_traits@D@std@@V?$allocator@D@2@@std@@@2@V?$allocator@U?$pair@$$CBV?$basic_string@DU?$char_traits@D@std@@V?$allocator@D@2@@std@@P6APAVBase@@XZ@std@@@2@@std@@A) 
1>Derivedb.obj : error LNK2001: unresolved external symbol "private: static class std::map<class std::basic_string<char,struct std::char_traits<char>,class std::allocator<char> >,class Base * (__cdecl*)(void),struct std::less<class std::basic_string<char,struct std::char_traits<char>,class std::allocator<char> > >,class std::allocator<struct std::pair<class std::basic_string<char,struct std::char_traits<char>,class std::allocator<char> > const ,class Base * (__cdecl*)(void)> > > * BaseFactory::map" (?map@BaseFactory@@0PAV?$map@V?$basic_string@DU?$char_traits@D@std@@V?$allocator@D@2@@std@@P6APAVBase@@XZU?$less@V?$basic_string@DU?$char_traits@D@std@@V?$allocator@D@2@@std@@@2@V?$allocator@U?$pair@$$CBV?$basic_string@DU?$char_traits@D@std@@V?$allocator@D@2@@std@@P6APAVBase@@XZ@std@@@2@@std@@A) 
1>Project.exe : fatal error LNK1120: 1 unresolved externals) 

這意味着我可能已經兩次將它定義？ 請斯賓塞或其他人發佈改進的base.hpp代碼。這是一個非常重要的解決方案，它肯定會對更多新手C++程序員有所幫助。

第二個問題： - >這個問題解決了！謝謝！

我需要在base.hpp中的一些函數聲明。這些應該在基類中是抽象的並在子類中實現（例如Derivedb.cpp）。但是

public: 
     virtual ReadInFile(std::string path, std::string filename) = 0; 

在base.hpp中給出了編譯器錯誤。刪除「= 0」解決了編譯器錯誤。但現在我有另一種解析外部符號LNK2001錯誤

Derivedb.obj: error LNK2001: unresolved external symbol 
"public: virtual __thiscall Base::ReadInFile(class std::basic_string<char,struct std::char_traits<char>,class std::allocator<char> >,class std::basic_string<char,struct std::char_traits<char>,class std::allocator<char> >)" 
(?ReadInFile@Base@@UAE_NPAV@@V?$basic_string@DU?$char_traits@D@std@@V?$allocator@D@2@@std@@1@Z). 

我把它在另一個CPP文件

Base* importer = BaseFactory::createInstance("DerivedB"); 
importer->ReadInFile(m_path, m_filename); 

也許並不清楚其功能（基地或子類）需要被調用，因爲它是不在基類中抽象？有沒有解決這個問題的方法？謝謝！

Answer 1

從LNK2005錯誤中，您的BaseFactory類有一個靜態字段，名爲map，對吧？

C++中的靜態字段必須在類的頭文件中「聲明」，並在類的源文件中「實現」。

這裏是一個簡化的如何設置它的例子。在這種情況下，在BaseFactory.h文件，你應該有靜態字段聲明：

class BaseFactory 
{ 
private: 
    static int map; 
}; 

而在BaseFactory.cpp文件，靜態領域得到實施：

int BaseFactory::map = 392; 

從鏈接器的錯誤信息表示在Derivedb.cpp文件和Switcher.cpp文件中都實現了BaseFactory::map靜態字段。

即使實現（... BaseFactory::map = ...）不在這兩個文件中，如果將實現放入BaseFactory.h頭文件中，也會得到相同的錯誤。 C++預處理器只是盲目地包含代碼頭文件，鏈接程序無法分辨該實現是在Switcher.cpp文件中還是在Switcher.cpp中包含的某個文件中。

就像方法需要在.h文件中聲明並在.cpp文件中實現一樣，靜態字段也是如此。

Answer 2

map是STL中模板類的名稱，因此對變量名來說是一個糟糕的選擇。這可能與您獲得的重複定義錯誤相關，也可能不相關。