基于模板的自动注册工厂模式（C++11实现）

工厂类

factory.h

#pragma once#include <functional>
#include <memory>
#include <unordered_map>template <typename T, typename... Args>
class Factory {public:static Factory& Instance() {if (!instance_) {instance_ = new Factory<T, Args...>();}return *instance_;}void Register(const std::string& name,std::function<std::shared_ptr<T>(Args...)> creator) {creators_[name] = creator;}std::shared_ptr<T> Create(const std::string& name, Args... args) {return creators_.find(name) == creators_.end() ? std::shared_ptr<T>(): creators_[name](args...);}private:Factory() {}static Factory<T, Args...>* instance_;std::unordered_map<std::string, std::function<std::shared_ptr<T>(Args...)>>creators_;
};template <typename T, typename... Args>
Factory<T, Args...>* Factory<T, Args...>::instance_ = nullptr;

注册类

#pragma once#include "factory.h"template <typename Base, typename Impl, typename... Args>
class Register {public:explicit Register(const std::string& name) {Factory<Base, Args...>& factory = Factory<Base, Args...>::Instance();factory.Register(name, [](Args... args) {return std::shared_ptr<Base>(new Impl(args...));});}
};

基类

shoes.h

#pragma once#include "factory.h"class Shoes {public:explicit Shoes(const int& number) : number_(number) {};virtual void Message() = 0;virtual ~Shoes() = default;protected:const int number_;
};typedef Factory<Shoes, int> ShoesFactory;

car.h

#pragma once#include "factory.h"class Car {public:explicit Car(const int& number, const std::string &size) : number_(number), size_(size) {};virtual void Message() = 0;virtual ~Car() = default;protected:const int number_;const std::string size_;
};typedef Factory<Car, int, std::string> CarFactory;

派生类

nike.cc

#include <iostream>
#include "register.h"
#include "shoes.h"class Nike : public Shoes {public:explicit Nike(const int& number) : Shoes(number) {}void Message() {std::cout << number_ << " Nike shoes !" << std::endl;}
};namespace {Register<Shoes, Nike, int> _("nike"); // 注册该类，namespace{}防止变量"_"重复定义，.cc文件才会自动执行该语句，.h文件不执行
}

anta.cc

#include <iostream>
#include "register.h"
#include "shoes.h"class Anta : public Shoes {public:explicit Anta(const int& number) : Shoes(number) {}void Message() {std::cout << number_ << " Anta shoes !" << std::endl;}
};namespace {Register<Shoes, Anta, int> _("anta");
}

benz.cc

#include <iostream>
#include "register.h"
#include "car.h"class Benz : public Car {public:explicit Benz(const int& number, const std::string &size) : Car(number, size) {}void Message() {std::cout << number_ << " " << size_ << " Benz car !" << std::endl;}
};namespace {Register<Car, Benz, int, std::string> _("benz");
}

audi.cc

#include <iostream>
#include "register.h"
#include "car.h"class Audi : public Car {public:explicit Audi(const int& number, const std::string &size) : Car(number, size) {}void Message() {std::cout << number_ << " " << size_ << " Audi car !" << std::endl;}
};namespace {Register<Car, Audi, int, std::string> _("audi");
}

主函数

main.cc

#include "factory.h"
#include "shoes.h"
#include "car.h"int main(int argc, char** argv) {auto nike_shoes = ShoesFactory::Instance().Create("nike", 1);if (nike_shoes) {nike_shoes->Message();}auto anta_shoes = ShoesFactory::Instance().Create("anta", 2);if (nike_shoes) {anta_shoes->Message();}auto benz_car = CarFactory::Instance().Create("benz", 1, "small");if (nike_shoes) {benz_car->Message();}auto audi_car = CarFactory::Instance().Create("audi", 2, "big");if (nike_shoes) {audi_car->Message();}return 0;
}

CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
project(test)set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bin)add_executable(test main.cc factory.h register.h shoes.h nike.cc anta.cc car.h benz.cc audi.cc)

输出

1 Nike shoes !
2 Anta shoes !
1 small Benz car !
2 big Audi car !

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