類模板實例化：圍繞此循環引用的任何方式？

我有兩個類用於表示一些硬件：一個Button和一個InputPin類，它們代表一個按鈕，當按下按鈕時它將更改IC輸入引腳的值。他們中的一個簡單的例子是：類模板實例化：圍繞此循環引用的任何方式？

template <int pinNumber> class InputPin 
{ 
    static bool IsHigh() 
    { 
    return ((*portAddress) & (1<<pinNumber)); 
    } 
}; 

template <typename InputPin> class Button 
{ 
    static bool IsPressed() 
    { 
    return !InputPin::IsHigh(); 
    } 
};

這精美的作品，並通過使用類模板，下面的條件將編譯儘可能緊，如果我在組裝手寫它（單指令）。

Button < InputPin<1> > powerButton; 

if (powerButton.IsPressed()) 
    ........;

但是，我擴展它來處理中斷和循環引用有問題。

與原始InputPin相比，新的InputPinIRQ類具有額外的靜態成員函數，當引腳值發生變化時，該函數將由硬件自動調用。我希望它能夠通知Button的這個類，以便Button類可以通知主應用程序它已被按下/釋放。我目前正在通過傳遞指向回調函數的方式來做到這一點。爲了使回調代碼由編譯器內聯，我相信需要將這些函數指針作爲模板參數傳遞。所以現在，這兩個新類都有一個額外的模板參數，它是一個指向回調函數的指針。不幸的是這給了我一個循環引用，因爲實例化一個ButtonIRQ類我現在必須做這樣的事情：

ButtonIRQ<InputPinIRQ<1, ButtonIRQ<Inp....>::OnPinChange>, OnButtonChange> pB;

其中......代表循環引用。

有誰知道我該如何避免這個循環引用？我對模板很陌生，所以可能會錯過一些非常簡單的東西。

ps。編譯器確切地知道中斷髮生時將運行的代碼是非常重要的，因爲它會進行一些非常有用的優化 - 它能夠內聯回調函數，並將回調函數的代碼字面地插入在ah/w中斷。

來源

2010-06-15 TimYorke34

從而使按鈕與輸入引腳相關的我會改變設計：

class Button 
{ 
    boost::smart_ptr<InputPin> p_input_pin; 
}

或改變銷類，以便它具有用戶的列表。這可能是更好的設計，因爲它允許許多訂戶在引腳改變其價值時得到通知。您還可以添加一個設置引腳值的方法（setter）。

使用案例1：按下按鈕。
按鈕更改輸入引腳的狀態。
輸入引腳通知用戶事件。

用例2：中斷。
中斷{object}改變輸入引腳的狀態。
輸入引腳通知用戶事件。

訂閱者/發佈者設計模式很適合這些用例。

來源

2010-06-15 19:16:49

我可能是錯的，但是對於傳統的主題/觀察者，是不是指向存儲在運行時迭代的表中的觀察者函數？這不幸的是膨脹了我的代碼，迫使我回到C風格的非對象定向編程。應該可以做到這一點 - 它是確定性的，編譯器知道在中斷髮生時應該運行哪些代碼。但是，我如何獲取它來內聯代碼，而不使用函數指針作爲模板參數？（這導致循環參考）？我可以以不同的方式實例化這些類嗎？ – TimYorke34 2010-06-15 20:23:56

我認爲這可能是一個過早優化的情況？

爲什麼您認爲您需要將編譯轉換爲直接代碼，而不是在運行時調度？

來源

2010-06-15 20:27:55

我正在嘗試編寫一些非常低級別的驅動程序，這些驅動程序將用作我係統中每一個系統的基礎。它可能聽起來很激烈，但是如果中斷處理程序的代碼沒有內聯，編譯器必須在調用處理程序函數（例如，可能只設置一個位）之前保存每個寄存器，然後再重新恢復所有寄存器 - 也許是時間增加10倍？我無法承受這是我所有嵌入式系統的基礎。 – TimYorke34 2010-06-15 20:39:37

爲什麼你買不起？您當前的代碼無效，因此您無法對其進行配置？ – 2010-06-16 08:31:35

嗨，我正在使用的處理器只有1K。我知道有些人如果說我用C語言而不是彙編語言會笑，但不介意麪向對象編程！我設法做了一個使用測試類的概念證明，它不需要在實例化時引用對方（避免使用循環引用），所以我知道如果我可以繞過語法，它就可以工作。 – TimYorke34 2010-06-16 22:07:34

也許看Curiously Recurring Template Pattern

如果你從這個

template <int pinNumber> class InputPin 
{ 
    static bool IsHigh() 
    { 
    return ((*portAddress) & (1<<pinNumber)); 
    } 
}; 

template <int Pin> class Button 
{ 
    static bool IsPressed() 
    { 
    return !InputPin<Pin>::IsHigh(); // might need typename here 
    } 
}; 

Button <1> powerButton; 

if (powerButton.IsPressed())

也許開始是什麼，那麼它可能進展爲

template <int pinNumber, typename event> class InputPin 
{ 
    static bool IsHigh() 
    { 
    event::OnA(); 
    return ((*portAddress) & (1<<pinNumber)); 
    } 
}; 

template <int Pin> class Button 
{ 
    static bool IsPressed() 
    { 
    return !InputPin<Pin,Button>::IsHigh(); // might need typename here 
    } 

    OnA(){} 
    OnB(){} 
};

來源

2010-06-15 21:08:36

這看起來很有希望，但我需要靜態多態才能將Button類與任何具有函數「bool IsHigh（）」的類一起使用。這個引腳/按鈕的例子是我所有不同的驅動程序類將如何交互的比喻。按鈕並不總是連接到輸入引腳。例如，Button對象可能需要查看一個比較器輸出，其中物理按鈕連接到比較器的一個輸入端？如果我將Pin或Comparator類作爲類型名傳遞給Buttton，我是否回到了原點？我會在明天閱讀鏈接並報告回來。 – TimYorke34 2010-06-15 21:47:27

爲了回到你身邊，我看了一下CRTP，儘管它很有趣，但它似乎並不涉及我的問題。它涉及將自己作爲模板參數傳遞給它們所得到的基類模板的類。除非我錯過了一些東西，否則我認爲這不會解決我的問題。我可能會在別處使用它，所以謝謝！ – TimYorke34 2010-06-16 22:13:23

在情況下，它會幫助別人，我曾出局方式：

typedef Button< Pin<B7>, &OnButtonChange > TestButton; 

PinIRQ< B7, &TestButton::InputChangedISR > irqPin; 
TestButton testButton;

Button對象實際上並不需要知道有關PinIRQ中斷的任何信息，所以我可以使用原始（無中斷）Pin類來聲明它，它不需要Button相關的傳遞作爲模板參數。我可以使用這個Button聲明實例化一個完整的PinIRQ類，並且一切都很完美。

我從PIN對象導出PinIRQ爲了讓我「過載」之類的模板給我Pin<int PinNumber>和PinIRQ<int PinNumber, void (*ISR)()>

它不是我曾經寫過的代碼的最好的一塊，但它至少起作用。

來源

2010-06-16 22:36:57 TimYorke34

類模板實例化：圍繞此循環引用的任何方式？

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