模板类：没有合适的默认构造函数可用。但是我的一些类不能有默认构造函数

Question

我遇到了一个奇怪的问题，我需要有一个默认构造函数才能让我的模板类工作，但我想与模板一起使用的一些类不能有默认构造函数。

我的意思是某些类不能有默认构造函数是它们有一个 const 引用字段，因此，它们必须在构造函数/初始化列表中设置。如果我有默认构造函数，则无需设置这些引用。

所以，我想有两种可能的解决方案：有时在模板类中找到允许非默认构造函数的方法，或者找到在默认构造函数中设置 const 引用字段的方法。

我该如何解决这个问题？

这是我的模板代码：

#pragma once

template<class T>
class Singleton
{
public:
    static T* getInstance()
    {
        if(!instance) instance = new T;
        return instance;
    }
static void setInstance(T* inst)
{
    instance = inst;
}
protected:
    Singleton();
    ~Singleton();
private:
    Singleton(Singleton const&);
    Singleton& operator=(Singleton const&);
    static T* instance;
};

template<class T> T* Singleton<T>::instance = 0;

这是我设置 const 引用的地方（在 .cpp 中）：

InputHandler::InputHandler(const sf::Input& inputObject)
    : input(inputObject)
{

并且输入在header中定义：

const sf::Input& input;

由于这个代码区域（在不同的文件中），我必须使用常量引用：

const sf::Input& input = window.GetInput();
InputHandler* inputHandler = new InputHandler(input);
Singleton<InputHandler>::setInstance(inputHandler);

GetInput() 不是我的方法之一，它必须返回一个 const sf::Input&

Answer 1

您正在调用 getInstance 中的默认构造函数：

instance = new T;

如果有人在 setInstance 之前调用 getInstance 会发生什么？

如果在 setInstance 之前调用 getInstance 是错误的，那么如果在设置实例之前调用 getInstance，则应该断言或抛出或返回 NULL。只要去掉new T，你的代码就可以编译了。

如果在 setInstance 之前调用 getInstance 不是错误，那么你就没有真正的单例。早期的调用者会收到一个默认构造的对象，后来的调用者会得到一个集合。这是两个实例，因此不是单例。

Answer 2

如果你有一个引用成员，那么你不能（明智地）使你的类默认可构造或可分配，因为引用必须被初始化，并且不能被重新分配。

如果您需要类中的这些属性，那么您可能希望该成员是一个指针，默认情况下初始化为 null 并在需要时稍后分配。

Answer 3

您也许可以让 Singleton 构造函数设置实例指针，即

Singleton::Singleton()
{
    assert(instance == nullptr);
    instance = static_cast<T*>(this);
}

然后您可以从接口中删除 setInstance 函数，getInstance 可以简单地返回实例。

作为对评论的回应，我假设类是这样定义的：

class MyClassThatShouldBeASingleton : public Singleton<MyClassThatShouldBeASingleton>
{
};

当然，这确实意味着您需要显式设置这样的单例，而不是像在原始代码中那样自动实例化。这不一定是您希望所有单例的工作方式，只是解决问题的一种方法。