对象管理器的最佳实践

Question

我对 C++ 编程有点陌生，我正在为多人游戏编写对象管理器，但我对如何管理客户端对象有一些疑问。客户端对象由连接的客户端参数（如IP、连接时间、接收的数据等）组成。

为了避免内存碎片，我计划分配一个允许最大客户端数量的对象池。为此，我正在编写一个客户端对象管理器，如下所示：

ClientManager.h

#include "Client.h"

class ClientManager { 
public: 
static void init(int max); //initialize pool (allocate memory) 
static void dispose(); //dispose pool (deallocate memory) 
static bool add(int socketFd); //add connected client by its socket file descriptor 
static bool remove(int socketFd); //remove connected client by its socket fd
static Client& get(int socketFd); //get the client object by its socket fd

private: 
Client* clientList; //array of allocated clients objects
int maxClient; //max number of connected clients allowed

请注意，此类将仅以静态方式调用，因此没有构造函数/析构函数。该类必须是静态的，因为必须能够在不同类型的对象之间读取/修改客户端数据。

实现将类似于：

ClientManager.cpp

void ClientManager::init(int max) {
maxClient = max;
clientList = new Client[maxClient];
}

void ClientManager::dispose() {
maxClient = 0;
delete [] clientList;
clientList = NULL;
}

bool ClientManager::add(int socketFd) {
//search pool for non-initialized object
//if(there is a non-initializes object) { initialize it with socketFd and return true}
//else return false;
}

bool ClientManager::remove(int socketFd) {
//search pool for socketFd
//if(socketFd found) { clear object (make it non-initialized) and return true}
//else return false
}

Client& ClientManager::get(int socketFd) {
//search for object position
if(pos) return clientList[pos];
else ???????
}

现在，我如何管理 get 函数中的对象返回？通过引用它是最佳选择吗？我不想返回指针，但如果这是我最后的选择，我可以接受它。我想我可以确保我只在池中获得注册（初始化）的对象，如果是的话，是否需要在 get 函数中进行此检查？我不需要断言，因为我希望代码是健壮的，并且在运行时不会停止（我是 C++ 新手，所以如果我说错了，请纠正我）。

在主程序中，我在想：

Daemon.cpp

#include "ClientManager.h"

int main(...) {
ClientManager::init(100);

while(1) {
//do server stuff
//get onConnect event (new client is connecting)
//get onDisconnect event (connected client has gone offline)
//get onDataReceived event (connected client has sent data)
}
}

void onConnect(int socketFd) {
ClientManager::add(socketFd);
}

void onDisconnect(int socketFd) {
ClientManager::remove(socketFd);
}

void onDataReceived(int socketFd) {
do_something(ClientManager::get(socketFd).data);
}

我做得对吗？感谢

备注：
1) 这段代码在我的脑海中，并且是我在这里输入的，所以我可能忘记了一些东西。
2）程序只有被杀死才会终止（我使用的是linux），因此ClientManager的dispose方法不会在主程序中显式调用（因为它是一个静态类）。再次强调，如果我说错了什么，请告诉我！
3）抱歉我的英语不好:)

Answer 1

一些评论：

• 使用 std::vector 来保存您的客户端对象，而不是某种自行开发的结构。这会让你的生活更轻松
• 我认为如果 get() 返回一个引用就很好，前提是用户确实知道如果他们持有该引用太久，该引用可能会失效
• 我会在 get 中抛出异常() 如果该元素不存在；这就是异常的用途，它将允许您在适当的级别处理丢失的元素。

对于 (2)，您可以处理适当的信号并调用 dispose()。我认为您可能确实想在退出之前关闭套接字。

Answer 2

将大量成员设为静态并不会使其成为“静态类”。它只是一个像其他类一样的类，具有静态成员函数。无论如何，您实际上并不需要这样做：只需将 ClientManager 设为普通类并在您的游戏中创建其中一个即可。

我同意使用 std::vector 而不是您自己的数组的建议。这将使您的代码更加健壮，并使您更容易设置客户端，为每个客户端使用正确的构造函数，而不是为大量客户端使用某种默认构造函数。

您不应该担心内存碎片 - 这是一个深奥的低级细节，您甚至不应该考虑它。它对你来说成为问题的可能性非常小。但即使这是一个问题，我们也无法根据您在此处发布的内容来诊断它，因为我们不知道 Client 类是由什么组成的。如果 Client 类本身在其他地方引用各种内存，那么在 ClientManager 类中仔细管理池是没有意义的。在此阶段，您应该集中精力编写健壮且正确的代码，并在需要时进行优化。

您也可以从 ClientManager::get 返回一个指针。只需确保在使用它之前检查它是否为空。如果您选择不同的接口，例如，您可以完全消除从 ClientManager 返回客户端的需要。将操作 do_something 与数据一起传递到 ClientManager 的成员中，该成员将查找客户端并在找到客户端时调用该操作，如果没有找到则报告错误。 （尽管没有充分的理由为什么找不到它，如果您的 ClientManager 是正确的。）