C++库和自注册类：客户端应用程序中的工厂映射为空

让我们有一个C++库(我们称之为lib(，它作为静态库包含在应用程序中(我们称之为app(。在lib中有一个基类node。节点的每个子类都由一个 UUID 标识。 我采用自注册模式来确保新类在工厂自行注册。工厂允许基于提供的UUID构建node子类对象。app通过lib的factory::build()函数构建对象。

我的工厂基于这篇精彩博客文章的代码。

我已经调整了这段代码，使其使用 UUID(使用boost.uuid(而不是字符串，因为所有正在创建的类都需要它们分配的 UUID(出于外部依赖原因(。

我遇到的问题是，如果我不"手动"创建每个node_template子类的对象实例(即A和B(，factory::m_generators地图为空。 这当然是因为各种node子类从未实例化，因此从未注册过自己。

这是我可运行的最小示例(在coliru的现场演示(：

#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <functional>
#include <memory>
#include <boost/functional/hash.hpp>
#include <boost/uuid/uuid.hpp>
#include <boost/uuid/string_generator.hpp>
class node;
/**
* @brief The factory class to build @p node items.
*/
class factory
{
public:
using key_type  = boost::uuids::uuid;
using key_hash  = boost::hash<key_type>;
using generator = std::function<std::unique_ptr<node>()>;
template<typename Derived>
struct registrar
{
registrar(const key_type& key)
{
factory::instance().register_generator(key, [](){
return std::make_unique<Derived>();
});
}
registrar(const std::string& uuid_string)
{
try {
boost::uuids::string_generator gen;
registrar(gen(uuid_string));
} catch (...) {
;
}
}
};
static factory& instance() noexcept
{
static factory f;
return f;
}
bool register_generator(const key_type& key, generator&& generator)
{
auto [it, emplaced] = m_generators.try_emplace(key, std::move(generator));
return emplaced;
}
[[nodiscard]] std::unique_ptr<node> build(const key_type& key) const
{
if (const auto& it = m_generators.find(key); it not_eq m_generators.cend())
return it->second();
return nullptr;
}
[[nodiscard]] std::unique_ptr<node> build(const char* uuid_string) const noexcept
{
try {
boost::uuids::string_generator gen;
return build(gen(uuid_string));
} catch (...) {
return nullptr;
}
}
private:
std::unordered_map<key_type, generator, key_hash> m_generators;
factory() = default;
factory(const factory& other) = default;
factory(factory&& other) = default;
virtual ~factory() = default;
};

/**
* @brief The node base class.
*/
struct node
{
node(const std::string& uuid_string) :
m_uuid_string(uuid_string)
{
}
[[nodiscard]] const std::string& uuid_string() const noexcept {
return m_uuid_string;
}
private:
std::string m_uuid_string;
};
/**
* @brief A template for @p node subclasses.
*/
template <class derived>
struct node_template :
node,
factory::registrar<derived>
{
node_template(const std::string& uuid_string) :
node(uuid_string),
factory::registrar<derived>(uuid_string)
{
}
};
struct A : node_template<A> {
A() : node_template("63cb8eeb-b90b-46c7-aaa8-3a349fcba3c5") { }
};
struct B : node_template<B> {
B() : node_template("1f24abfc-936f-4524-ae3b-cc346335ecbb") { }
};
static void build_and_print(const std::string& uuid_string)
{
if (auto node = factory::instance().build(uuid_string.c_str()); node)
std::cout << "node.uuid_string() = " << node->uuid_string() << std::endl;
else
std::cout << "Cannot build node object: Unknown UUID." << std::endl;
}
int main(void)
{
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/// PROBLEM: If I do not construct these objects, they never register themselves at the factory. ///
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#if 1
A a;
B b;
#endif
// A
build_and_print("63cb8eeb-b90b-46c7-aaa8-3a349fcba3c5");
// B
build_and_print("1f24abfc-936f-4524-ae3b-cc346335ecbb");
// Unknown UUID
build_and_print("9b20cc29-c7ca-4796-acb2-6ca6b80fa934");
return 0;
}

只要我将对象实例化保留在第 136 行和第 137 行，我就能够通过factory构建更多对象。但是一旦我删除然后(例如将第 135 行更改为#if 0(，工厂生成器映射是空的。

我认为我理解这个问题，因为类永远不会注册自己，因为从来没有一个对象被构造过。但是，我不确定如何解决问题。

目前lib有一个非常丑陋的头文件，它包含在app.标头创建每个类的虚拟对象。这当然不是一件好事，也违背了自我注册类的全部目的。

我在这里错过了什么？