在大型框架中定义和访问对象

Question

在需要实现的大型框架中定义包装类对象（main 之外）的好方法是什么，它们可以从任何地方访问。

（例如，在 Player.cpp 等游戏对象中使用 Clock.Get_Deltatime() 并在 main.cpp 中运行 Clock.Update()）

我可以这样做吗？

#ifndef PLUGIN_H
#define PLUGIN_H

#include "DisplayManager.h"
#include "EventHandler.h"
#include "Time.h"

DisplayManager Display;
EventHandler Input;
Time Clock;

#endif PLUGIN_H

在我需要访问显示、时钟和输入的任何时候都包括 Plugin.h 吗？考虑到这一点，现在单例和静态变量，但我正在寻找建议并想知道什么最适合这种情况（我对 C++ 比较陌生，没有足够的 OOP 经验来知道什么是最好的工具工作）。

Answer 1

上面的代码可以工作，但您需要使用extern 关键字声明变量，这样编译器就不会在每次包含标头时生成新的全局变量。在您的应用程序中的一处声明不带 extern 关键字的全局变量，这将是实际初始化变量的地方。

我建议使用以下模式，而不是上述模式。我将以 DisplayManager 为例：

DisplayManager.h：

#ifndef DISPLAY_MANAGER_H_
#define DISPLAY_MANAGER_H_

class DisplayManager {
 public:
  static DisplayManager* Get();

  // Any other public interfaces.

 private:
  // Declare the constructor private or protected to prevent instances other
  // than the singleton.
  DisplayManager();
  ~DisplayManager();

  // Any other private functions or members.
};

DisplayManager.cpp：

#include "DisplayManager.h"

static DisplayManager* g_display_manager;

DisplayManager* DisplayManager::Get() {
  if (!g_display_manager) {
     g_display_manager = new DisplayManager();
  }
  return g_display_manager;
}

...

这种方法将单例行为封装在类本身中。

Answer 2

此答案使用 C++11

在单线程环境中，单例的以下模式效果很好：

#include <memory>

class DisplayManager
{
public:
  static DisplayManager* instance()
  {
    static std::unique_ptr<DisplayManager> ptr(new DisplayManager);
    return ptr.get();
  }
private:
  friend struct std::default_delete<DisplayManager>;
  DisplayManager() {}
  ~DisplayManager() {}
  DisplayManager(const DisplayManager& rhs) {}
  DisplayManager& operator= (const DisplayManager& rhs) { return *this; }
};

如果需要保证多线程的正确访问，改成：

#include <memory>
#include <mutex>

class DisplayManager
{
public:
  static DisplayManager* instance()
  {
    static std::unique_ptr<DisplayManager> ptr;
    static std::mutex m;
    if (!ptr)
    {
      m.lock();
      if (!ptr) ptr.reset(new DisplayManager);
      m.unlock();
    }
    return ptr.get();
  }
private:
  friend struct std::default_delete<DisplayManager>;
  DisplayManager() {}
  ~DisplayManager() {}
  DisplayManager(const DisplayManager& rhs) {}
  DisplayManager& operator= (const DisplayManager& rhs) { return *this; }
};