将所有类实例的列表存储为类中的静态数组

Store a list of all class instances as a static array within the class

本文关键字：静态 数组 存储 列表 实例      更新时间：2023-10-16

我确信以前有人问过这个问题，但是这个问题的术语令人困惑，而且我是足够新的顶级C++我什至不确定我是否正确使用它，所以我无法找到以前问过的问题。 如果我错过了，请原谅我。

（如果有人足够专业来纠正我在问题中的语法，请这样做，以便我将来可能会更准确;-）

）

我需要定义一个类，其中成员数组存储指向该类的所有实例的指针。 数组由每个成员都有的整数 id 索引。

因此，可以访问：

MyClass testcase = MyClass();
int i = testcase.id;
MyClass* tempVar;
tempVar = MyClass::InstanceRecord[i]; // this is the procedure in ?

应该用指向新创建的类"testcase"实例的指针填充 tempVar。 通过这种方式，类成员可以通过其"id"成员相互引用。

我的问题在于声明数组"实例记录"。 我无法控制数组的填充顺序（换句话说，创建类的实例），并且有预定义的 id 号[段落编辑]。 因此，我需要使用以下形式：（注意：这是在类定义中）

static MyClass* InstanceRecord[MAXIMUM_POSSIBLE_INSTANCES] = {x};

为了声明数组，并在一步中填充数组的整个宽度。 这样，我可以在调用MyClass（）（构造函数）期间更改数组给定元素的值。

问题是我不知道如何用尚不存在的内存指针填充数组。 有人可以向我解释上一个语句中我的"="右侧的内容，还是提供另一种方法？

编辑：类定义如下所示：

class MyClass{
  Public:
    MyClass(string fileName){
      // Initialize class members from file data
      // including the id member
      // list of other members which require a status of True
      // before this item has an available of True.  id1-id5
      // represent id members of other instances of this class.
      // these id's all come from hard files.
      required_data[] = {id1, id2, id3, id4,id5};
      available=0; //boolean false
      status=0; //boolean false
      // is this the right way to do a vector of pointers?
      InstanceRecord[id]= this;
    }
    MyClass* get_instance_by_id(int i){
      return InstanceRecord[i];
    }
    bool is_available(){
      return available;
    }
    void update_available(){
      int sum = 0;
      for (int i = 0; i<5 ;i++){
        if (InstanceRecord[required_data[i]].status == 1 || required_data[i] == 0){
          sum +=1;
        }
      }
      if (sum >=5){
        available = 1;
      }
    }
  Private:
    int id;
    std::vector<MyClass*>InstanceRecord (MAX_INSTANCES, nullptr);
    int required_data[5];
    bool status;
    bool available;
}

编辑：示例数据文件（通常不允许注释，但为清楚起见添加了注释）

Widget Glue Removal Tool  // becomes MyClass.name
1251                      // becomes MyClass.id
...lots of other stuff... // becomes MyClass.[some_var_name]
14,37,1841,15,27          // becomes the id1...id5 which must be
                          // status checked to determine this
                          // object's available flag.  These ints
                          // are the id's (like this 1251) of those
                          // other instances.

这些数据实际上是针对我的一个宠物项目，这是一个视频游戏。 该类表示"研究树"中的一个项目，其中必须先完成必要的研究，然后才能获得新主题。 树和主题不一定是线性的。 在获得对项目 47 的访问权限之前，您可能必须研究项目 20,400、12 和 15（因此 ID 为 20、400、12 和 15 的实例都必须具有 status=1，表明它们在项目 47 可用 = 1 之前已完成，在研究项目选择窗口中显示它）。 由于研究树是通过读取目录中的每个文件来填充的，因此以非受控顺序填充，因此在创建类的第一个实例时，我需要用某种空指针（目前假设 nullptr）填充我的索引向量。 我最初的问题是，并且基本上仍然是，如何用这些数据填充向量。 我现在知道

std::vector<MyClass*>InstanceRecord(MAX_POSSIBLE_INSTANCES, X);

应该满足我的需求，但是nullptr可以替换此行中的X吗？

巴里回答中的工厂课，实际上教会了我很多，但下一个答案似乎更适合我的需求。 在这一点上，我只是想确定迈克尔斯的答案是否可以简单地修改为：

id=<data read in from file>;
InstanceRecord[id]=this;

在他的答案的第五行和第六行。

正如我所说，我只是C++的涉猎者，显然我对术语缺乏正确的理解，因此无法很好地陈述问题，这导致了一些混乱。 编译时间来测试这将是巨大的，所以我希望在我开始这个过程之前让它尽可能接近无错误（不是我们都这样做）。

我认为你想要的是一个对象工厂：

template <typename T>
class Factory {
private:
    static std::vector<std::unique_ptr<T>> instances;
public:
    static T* create() {
        std::unique_ptr<T> obj{new T};
        obj->id = instances.size();
        instances.emplace_back(std::move(obj));
        return instances.back().get();
    }
    static T* get(size_t idx) const {
        return instances[idx].get(); 
    }
};

像这样使用：

MyClass* testcase = Factory<MyClass>::create();
assert(testcase->id == 0);
assert(Factory<MyClass>::get(0) == testcase);

您可以通过将跟踪向量添加为静态实例来执行此操作。您还需要在销毁时从跟踪矢量中移除该项目。如果您要从多个线程创建/更新，则需要适当地锁定/解锁它。

如果没有锁定，它可能看起来有点像这样。

class MyClass{
  Public:
    MyClass(string fileName){  
      status=0;
      id = instanceRecord.size();
      instanceRecord.push_back(this);          
    }
   ~MyClass() {
      //Clear it so that we dont access invalid data in update_available.
      instanceRecord[id]=NULL;
   }
    static MyClass* get_instance_by_id(int i){
      //TODO: Add bounds checking here.
      return instanceRecord.get(i);
    }    
    void update_available(){
      int sum = 0;
      for (int i = 0; i<5 ;i++){
        MyClass * instance = instanceRecord[i];
        if(instance==NULL)
          continue;  
        if (instanceRecord[required_data[i]].status == 1 || required_data[i] == 0){
          sum +=1;
        }
      }
      if (sum >=5){
        available = 1;
      }
    }
  private:
    int id;
    static std::vector<MyClass*>instanceRecord;
    ...
}

然后，您需要添加一个添加静态向量的.cpp文件 - 如下所示。

std::vector<MyClass> MyClass::instanceRecord = std::vector<MyClass>();
如果需要锁定，

则需要添加一个静态锁定对象，并使用该锁包装对实例记录的所有访问。

最后一个附带条件是，如果你在main之外创建任何MyClass实例，你可能会因为使用静态变量而遇到"静态初始化顺序惨败"。使用某些单例方法有一些方法可以解决这个问题，但它们使事情看起来更加复杂，因此在简单的情况下不值得。

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