C++ 工厂和单例模式：未定义的引用

我试图从这个网站的其他问题中了解我的处境，但我并没有找到一个好的答案。我尝试了我发现的大多数建议，但仍然得到同样的错误

我正在尝试实现一个基于单例和CRTP的工厂。所以我有一个Singleton类，在Singleton中定义。h:

template<class T>
class Singleton
{
public:
  static T &instance()
  {
    static T one;
    return one;
  }

  Singleton(const Singleton &) = delete;
  Singleton(Singleton &&) = delete;
  Singleton &operator=(const Singleton &) = delete;
protected:
    Singleton() = default;
};

最后，我有一个“helper”类，它将新类型的对象注册到工厂中。每次创建新的继承对象时，例如

ObjectDerived

，我都会添加（在实现

ObjectDerived

的.cpp文件中）：

FactoryHelper注册表对象派生（“对象派生”）

这将创建一个类型为
FactoryHelper
的对象，其构造函数处理工厂中的注册<代码>FactoryHelper

在

FactoryHelper.h

中定义（并实现）：

template<class T>
class FactoryHelper
{
public:
    FactoryHelper(const std::string &);
    static Object *create(double);
};

template<class T>
FactoryHelper<T>::FactoryHelper(const std::string &ObjectId)
{
    Factory &theFactory = Factory::instance(); // the one and only!
    // if it doesn't exist at this point, it is created.
    theFactory.registerObject(ObjectId, FactoryHelper<T>::create);
}

template<class T>
Object *FactoryHelper<T>::create(double a)
{
    return new T(a);
}

模板
类FactoryHelper
{
公众：
FactoryHelper（const std:：string&）；
静态对象*创建（双）；
};
模板
FactoryHelper:：FactoryHelper（常量std:：string和ObjectId）
{
Factory&theFactory=Factory:：instance（）；//唯一的一个！
//如果此时不存在，则创建它。
registerObject（ObjectId，FactoryHelper:：create）；
}
模板
对象*FactoryHelper:：创建（双a）
{
返回新的T（a）；
}

所以我遇到的问题是，我得到了一堆对

Factory:：instance（）

的未定义引用，基本上层次结构中每种类型的对象都有一个引用

---

如果我将所有内容都放在同一个main.cpp文件中，它就可以工作，但这不是我想要的解决方案

由于当所有代码都在一个文件中时没有编译错误，并且您没有使用任何可能导致多个文件出现问题的外部全局对象，因此我怀疑您的编译/链接脚本中存在问题

作为记录，我可以确认代码中没有内在问题。添加层次结构

class Object
{
public:
    Object(double _value) : value(_value) {}
    virtual double getVal() { return value; }
private:
    double value;
};

class SpecialObject : public Object
{
public:
    SpecialObject(double _value) : Object(_value) {}
    virtual double getVal() { double val = Object::getVal(); return val*val; }
};

简单的主程序

int main(int argc, char *argv[]) {
    FactoryHelper<Object> baseMaker("Object");
    FactoryHelper<SpecialObject> derivedMaker("SpecialObject");
    Factory& factory = Factory::instance();

    Object* a1 = factory.createObject("Object",4);
    std::cout << a1->getVal() << std::endl;
    Object* b1 = factory.createObject("SpecialObject",4);
    std::cout << b1->getVal() << std::endl;
    Object* c1 = factory.createObject("NonexistentObject",4);

    return 0;
}

顺便提一句，大家的看法是：您的

FactoryHelper

类并没有取得太大的成就，实际上是作为向默认分配器/构造函数注册对象的快捷方式。在某种程度上，创建新类实际上停止了节省大量代码。如果你能使用C++11，写起来就不会困难很多

factory.registerObject("SpecialObject", [] (double a) -> Object* { return new SpecialObject(a); });

如果需要，可以将快捷方式添加到

工厂

本身：

// definition
template <class T>
void registerObject(const std::string &);

// implementation
template<class T>
void Factory::registerObject(const std::string &ObjectId)
{
    registerObject(ObjectId, [] (double a) -> Object* { return new T(a); });
};

---

同样，如果您能够使用C++11，您可以始终使

createObject

将原始

Object*

指针包装在智能指针中（您可能很清楚，也许您已经有很好的理由不这样做）。

我无法重现您的错误。为了使代码完整，我在一个文件中添加了一个非常简单的对象类和main（）函数。当然，我并没有创建从对象继承的类的层次结构。你能通过提供最小的基对象、派生类和主函数来创建MCVE来显示你的问题，并包括编译器错误吗？@jwimberley我实际上也这样做了，并且不得不编辑我的问题，因为显然我以前做了一些错误：将所有内容放在同一个cpp文件中不会产生错误。但这并不是一个理想的解决方案，真的。在这种情况下，这可能是编译/链接问题，而不是代码问题。老实说，我不知道发生了什么。在一次清理之后，它现在似乎也可以处理单独的文件。谢谢你给我的关于消除FactoryHelper的建议：）我真的遇到了新的麻烦。。我可以在主例程中使用您的方法注册对象，但理想情况下，我希望在我引入的每个新类（在其自己的.cpp中）上注册对象。行

Factory&Factory=Factory:：instance（）；工厂注册对象（“对象”）如果对其中一个文件执行此操作，请为
工厂（在第二行中）提供一个“未知类型名称”错误。如果在main（）上执行，则完全没有错误。嗯，您可以发布完整的错误吗？您以前是否有从FactoryHelper继承这些类的策略，例如，
WidgetObject:public FactoryHelper
？您需要更具体地说明将这些代码放在Object.cpp中的位置。它是类构造函数的一部分，还是它本身的一行？我希望后一种情况会失败（使用我的Factory建议或FactoryHelper），因为
Factory:：registerObject（std:：string&）
是一个函数调用，必须存在于main或main调用的某个函数中，原因很多。我明白了，把这个放进构造函数可能会有用。是的，它本身就是一条线，所以它失败是有道理的。我认为这是我使用FactoryHelper的主要原因，因为注册可以在构造函数中调用（这是我在没有考虑我正在做什么的情况下遵循的建议）。我不想把它放在对象的构造函数中，因为我希望即使不存在对象也能注册。
factory.registerObject("SpecialObject", [] (double a) -> Object* { return new SpecialObject(a); });

// definition
template <class T>
void registerObject(const std::string &);

// implementation
template<class T>
void Factory::registerObject(const std::string &ObjectId)
{
    registerObject(ObjectId, [] (double a) -> Object* { return new T(a); });
};

using namespace std;
int main(int argc, char *argv[]) {
    Factory& factory = Factory::instance();
    factory.registerObject<Object>("Object");
    factory.registerObject<SpecialObject>("SpecialObject");

    Object* a1 = factory.createObject("Object",4);
    std::cout << a1->getVal() << std::endl;
    Object* b1 = factory.createObject("SpecialObject",4);
    std::cout << b1->getVal() << std::endl;
    Object* c1 = factory.createObject("NonexistentObject",4);

    return 0;

}