C++：我应该使用全局变量还是类成员指针在模块之间进行通信？

Question

在我的项目中，我有多个子系统组织为类。

我需要这些类进行通信（以便能够通过指针访问另一个类），并且我希望以尽可能最好的方式实现这一点。

我在这里基本上看到了三种可能的解决方案：

• 如果子系统 X 需要访问子系统 Y，则向类 X 添加一个指向 Y 实例的成员变量。当创建 X 时，将指向 Y 的指针传递给它并拥有该成员变量m_pSystemY设置。

• 为每个子系统声明一个全局变量CSystemX * g_SystemX。它将填充一个指向程序启动时新创建的子系统实例的指针。稍后，您可以从任何地方轻松访问它。

• 创建一个复杂的子系统管理器类。所有子系统都存储在一个数组中。您需要调用一个函数才能访问特定的子系统。

我的问题：

• 我应该在我的游戏引擎项目中使用以下哪一种解决方案？

• 你们中有人对这些方法有个人经验吗？

Answer 1

通过指向其他类的指针公开整个类将在整个系统中产生紧密耦合，从而打破“德米特定律”。您可能可以通过已知的设计模式（例如中介模式）使其变得更好。只是一个想法...

Answer 2

真有趣，我在每个方向都看到一个答案！

无论如何，我建议您按照选项#1（向 X 类添加一个指向 Y 实例的成员变量）进行一些小修正：改用接口。

因此，每个模块都会有一个接口。该接口将具有外部人员完成工作可能需要的方法。其他一切都对他们隐藏。

当模块 A 创建时，如果它需要使用模块 B 的功能，您将执行类似 setModuleBHandler(moduleB) 的操作。

这样，您可以更改执行您需要的操作的模块，而调用者不会注意到它（因为接口仍然受到尊重）。

这将使您能够遵循其他良好实践，例如 TDD。

示例：

假设模块 Broker 需要日志记录（并且您有一个专门用于日志记录的模块）。与其声明 public void setLogger(Logger logger)，不如按如下方式声明：public void setLogger(LoggerInterface logger)。

这几乎是一样的。以前有效的方法仍然有效。不同之处在于，现在您可以使用一些完全不同的 Logger 实现，而不必担心对使用它们的无数模块的影响。

例如，您可以让一个类 TextLogger 实现该接口，另一个 DBLogger 实现相同的接口。您可以互换它们而不会出现任何问题。

注意：使用抽象类将得到几乎相同的结果。

我知道这个小例子并没有正确显示这种选择的全部优点，很多人都能发现它的缺点，但我坚信这是大多数情况下的最佳选择（当然每种情况都是一个）案件）。

Answer 3

我根本不会使用全局变量。我将通过初始化函数将指针传递给其他系统。无论谁实例化这些系统并初始化它们，都可以决定如何存储它们，可以是它们自己的全局变量、静态类成员、单例包装器，或者（最合适的）某个统一类（即：CGame 类）的成员。无论哪种方式，在初始化时传递它们都是最模块化、可读性和可维护性最高的，并且不会以任何方式牺牲易用性。

Answer 4

我会选择子系统管理器类。我将使用模板来实现这一点，并确保子系统实现相同的接口（即 C# 术语，不确定 C++ 等效项是什么），以便它们都可以相互通信。

Answer 5

如果你的类总是只有一个实例，那么你可以将它们视为单例：

class singleton
{
  // Private constructor
  singleton() {}
  // Static instance defaul to null in cpp
  static singleton *instance;

public:

  // Access function (put in cpp)
  static singleton* getInstance()
  {
    if(!instance) instance = new singleton();
    return instance;
  }
};