我应该使用全局变量吗？

Question

我一直在阅读有关全局变量以及它们有多糟糕的内容，但因此我被困在一个地方。我将非常具体地说明在这种情况下是否应该使用全局变量。

我正在开发游戏引擎。我的引擎由很多经理组成。管理器执行某些任务 - 他们存储资源、加载资源、更新资源等。

我已将所有管理器设置为单例，因为有很多类和函数需要访问它们。我正在考虑删除单例，但我不知道如何才能拥有它并访问这些管理器。

这是我想要讲述的示例（抱歉，我英语不好）：

Singleton.h

template<class T> class Singleton {
private:
    Singleton( const Singleton& );
    const Singleton& operator=( const Singleton& );

protected:
    Singleton() { instance = static_cast<T*>(this); }
    virtual ~Singleton() {}

protected:
    static T * instance;

public:
    static T &Instance() {
        return *instance;
    }

};

ScriptManager.h

class ScriptManager : public Singleton<ScriptManager> {
public:
    virtual void runLine(const String &line)=0;
    virtual void runFile(const String &file)=0;
};

PythonScriptManager.cpp

class PythonScriptManager : public ScriptManager {
public:
    PythonScriptManager() { Py_Initialize(); }
    ~PythonScriptManager() { Py_Finalize(); }

    void runFile(const String &file) {
        FILE * fp = fopen(file.c_str(), "r");
        PyRun_SimpleFile(fp, file.c_str());
        fclose(fp);
        fp=0;
    }

    void runLine(const String &line) {
        PyRun_SimpleString(line.c_str());   
    }

};

Entity ScriptComponent

#include <CoreIncludes.h>
#include <ScriptManager.h>
#include <ScriptComponent.h>

void update() {

    ScriptManager::Instance().runFile("test_script.script");
    //i know its not a good idea to open the stream on every frame but thats not the main concern right now.
}

Application

int main(int argc, const char * argv) {
    Application * app = new Application(argc, argv);
    ScriptManager * script_manager = new PythonScriptManager;
    //all other managers

    return app->run();
}

正如您所见，我什至没有将上面的文件包含在我的 ScriptComponent.cpp 文件中为我赢得了一些编译时间。如果没有全局变量，我怎样才能得到这样的结果，这将使它很容易像这样集成。单例不是线程安全的，但是添加线程不会花费很长时间。

我希望我能解释这个问题。

预先感谢，
卡西姆·加西姆扎达

Answer 1

我不会说你永远不应该使用全局变量，但是：

• 永远不要使用单例。 这里< /a> 就是原因。它们很可怕，而且比普通的旧全局变量要糟糕得多。
• “经理”课程很糟糕。他们“管理”什么？他们如何“管理”它？ “经理”类需要分解为您可以描述的内容。一旦您弄清楚“管理”对象的含义，您就可以定义一个或多个具有更明确职责的对象。
• 当您使用全局变量时，不要使它们可变。只写全局变量是可以接受的（考虑一个记录器。你写入它，但它的状态永远不会影响应用程序），只读全局变量也可以（考虑各种从未改变的常量，但你经常使用它们）需要阅读）。全局变量变得有害的地方是当它们具有可变状态时：当您对它们进行读取和写入时。

最后，非常非常简单的替代方案：
只需将依赖项作为参数传递即可。如果一个对象需要某些东西才能运行，请在其构造函数中传递该“东西”。如果函数需要某些东西才能运行，请将“某些东西”作为参数传递给它。

这听起来可能需要大量工作，但事实并非如此。当你的设计中充斥着全局变量和单例变量时，你会得到一个巨大的意大利面条式架构，其中一切都依赖于其他一切。因为依赖关系不是明确可见的，所以你会变得草率，而不是思考连接两个组件的最佳方式是什么，你只是让它们通过一个或多个全局变量进行通信。一旦您必须考虑显式传递哪些依赖项，大多数依赖项都会被证明是不必要的，并且您的设计会变得更加清晰、更具可读性和可维护性，并且更容易推理。并且您的依赖项数量将急剧下降，因此您实际上只需要向少量对象或函数传递一个或两个额外的参数。

Answer 2

删除 ScriptManager 基类并在专业化类中使用静态方法怎么样？看起来任何 ScriptManager 都没有涉及任何状态，除了纯虚函数之外也没有真正的继承。

我无法从你的代码示例中弄清楚你是否真的在这里使用了多态性。如果没有，静态成员函数对我来说看起来不错。

Answer 3

永远不要使用全局变量。如果您需要某种类型的对象，则可以在必要时通过引用传递它。