硬件抽象层 (HAL) 中实现的动态切换

Dynamic switching of implementation in hardware abstraction layer (HAL)

本文关键字:实现 动态 抽象 HAL 硬件      更新时间:2023-10-16

我正在尝试实现一个硬件抽象层(HAL(,以使用相同的接口访问多个类似的设备。 问题是,我应该如何实现一个设备类与另一个设备类的实现的动态切换.
下面的代码显示了我实际上是如何做到这一点的。 但是,我不确定此实现是否足够安全。特别是我不确定使用"shared_ptr"切换实现是否正确,或者使用工厂模式甚至更多抽象是否更好。 您建议如何实现这样的动态 HAL?

#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>
using namespace std;
// Common HAL base class
struct Base {
virtual string Identify() {return string("Baseclass");}
Base() {cout << "Base Constructor" << 'n';}
virtual ~Base() {cout << "Base Destructor" << 'n';} 
// Important to make destructor virtual so that destructor of derived classes is invoked, too
};
// HAL Device 1 Implementation
struct Derived1: public Base {
string Identify() override {return string("Derived 1 class");}
Derived1() {cout << "Derived1 Constructor" << 'n';}
~Derived1() {cout << "Derived1 Destructor" << 'n';}
};
// HAL Device 2 Implementation
struct Derived2: public Base {
string Identify() override {return string("Derived 2 class");}
Derived2() {cout << "Derived2 Constructor" << 'n';}
~Derived2() {cout << "Derived2 Destructor" << 'n';}
};
// Switches implementation via setting a pointer to a class instance
struct ImplementationDispatcher {
shared_ptr<Base> Impl = make_shared<Base>();
Base& Implementation() {return *Impl;}
void SetImplementation(shared_ptr<Base> impl) {Impl = impl;}
};
// Top level class which calls HAL device functions
struct Actor {
ImplementationDispatcher HAL;
void Work() {cout << HAL.Implementation().Identify() << 'n';}
void SetActor(shared_ptr<Base> newImpl) {HAL.SetImplementation(newImpl);}
};
int main()
{
Actor actor;
actor.Work();
actor.SetActor(make_shared<Derived1>());
actor.Work();
actor.SetActor(make_shared<Derived2>());
actor.Work();
}

我为所有设备定义了一个具有通用功能的基类(在本例中,这只是Identify()方法(。 然后我为设备实现Derived1Derived2派生类。 我想在主代码中的这些实现之间切换(例如设备选择器或类似的。在示例中,这只是通过从 main 调用一个 setter 来完成的(.
为了实现切换,我添加了一个类ImplementationDispatcher,它包含对当前实现的shared_ptr以进行隔离,类似于 pimpl-habitm。 切换是通过向切换器类提供基类的新子类实例来完成的。

似乎是过度设计。只需实现您的抽象设备并将适当的实例传递给Work。至少在您的示例中,根本不需要ImplementationDispatcher.