[C++技能提升]类注册

最近在做AI信息在各个平台流转的框架设计，想要设计一种可以灵活扩展、不改变原有代码的框架，了解到了类注册。

具体需求是这样的：AI算法在客户本地电脑和云端都有部署，原先AI在这两个平台下的输出格式并不统一，且每个AI功能都有自己的输出格式，导致两个平台下的AI信息无法共享，带来了计算资源的浪费，管理起来也比较混乱，因此需要一种模式将所有AI输出规范起来。

我的解决思路大概就是将所有AI信息都规范输出到同一个json里面，具体实现就是：定义一个基类，该基类有两个方法需要重载，一个是toJson用于序列化到json，一个是fromJson用于从json中解析，后续每个AI功能的输出都要继承该基类，最后用一个Manager类通过map数据结构管理所有的AI信息。

注册类机制模板实现：

考虑到便于后续AI输出功能的灵活扩展，以及不改变原有代码，用到了类注册机制管理这些子类的创建，最后将类注册机制抽象为如下模板：

cpp 复制代码

// pluginFactoryTemplate.h
#ifndef PLUGIN_FACTORY_TEMPLATE_H_
#define PLUGIN_FACTORY_TEMPLATE_H_

#include<map>

#define REGISTER_PLUGIN(Base,DerivedBase,pluginName) \
    static bool regPlugin_##pluginName=(PluginFatoryTemplate<Base>::register_plugin<DerivedBase>(pluginName),true);

#define REGISTER_PLUGIN(Base,DerivedBase) \
    static bool regPlugin_##DerivedBase=(PluginFatoryTemplate<Base>::register_plugin<DerivedBase>(#DerivedBase),true);

#define CREATE_PLUGIN(Base,pluginName) \
    PluginFatoryTemplate<Base>::create(pluginName)

template<typename Base>
class PluginFatoryTemplate{
    public:
    // 创建函数类型
    using CreateFunc=Base* (*)();
    
    // 注册插件
    template<typename DerivedBase>
    static void register_plugin(const std::string& pluginName){
        getRegistry()[pluginName]=[](){
            return (Base*) (new DerivedBase());
        };
    }

    // 创建插件实例
    static std::shared_ptr<Base> create(const std::string& pluginName){
        auto it=getRegistry().find(pluginName);
        if(it!=getRegistry().end()){
            return std::shared_ptr<Base>(it->second());
        }
        std::cout<<"Error:Can't find "<<pluginName<<std::endl;
        return nullptr;
    }

    private:
    static std::map<std::string,CreateFunc>& getRegistry(){
        static std::map<std::string,CreateFunc> registry;
        return registry;
    }
}
#endif

使用：

定义基类：

cpp 复制代码

// BaseAIOutput.h

class BaseAIOutput{
    public:
    visual std::string toJson()=0;
    visual void fromJson(std::string json)=0;
}

定义子类：

cpp 复制代码

// AI1Output.h
#include"BaseAIOutput.h"

class AI1Output:public BaseAIOutput{
    public:
    virsual std::string toJson();
    virsual void fromJson(std::string json);
}

cpp 复制代码

// AI1Output.cpp
#include"AI1Output.h"
#include"pluginFatoryTemplate.h"

// 注册子类
REGISTER_PLUGIN(BaseAIOutput,AI1Output)

std::string AI1Output::toJson(){
    return "this is json";
}

void AI1Output::fromJson(std::string json){
    std::cout<<"from json"<<std::endl;
}

主函数：

cpp 复制代码

// main.cpp

#include"BaseAIOutput.h"
#include"pluginFatoryTemplate.h"

void main(){
    // 创建子类对象
    auto ptrAI1Output=CREATE_PLUGIN(BaseAIOutput,"AI1Output");
    
    return 0;
}