c++ - 如果我发现自己定义了一个 Component 类和一个 ComponentInstance 类，我是不是做错了什么？

Question

我正在尝试用 C++ 编写一个电路设计程序。在运行时，用户将能够创建一种新型组件并定义其各种属性(例如引脚数、引脚名称)。然后他们将能够创建一个电路，其中包含这些不同的用户创建的组件类型的多个实例。当我尝试对此进行编码时，我最初创建了一个 Component 类，它将代表一种组件并存储其引脚数、引脚名称等，以及一个 ComponentInstance 类来表示此组件的实例作为电路的一部分。 ComponentIntance 类维护对其 Component 的引用，以便对 Component 的任何更改都将反射(reflect)在其实例中。
当我坐下来思考我的代码时，这似乎有点笨拙。我正在使用一种面向对象的语言，它为这种关系提供了便利:类代表一个类型，对象代表一个实例。我遇到的问题是我不知道如何利用这些设施，因为该类型依赖于用户提供的输入。此外，用户应该能够更改类型的属性并将这些更改反射(reflect)在现有实例中。
我想也许我应该使用某种模板技巧来创建这个系统，但我不知道这是否是正确的方法，即使是正确的，我也不知道如何实际实现它。如有任何帮助，我们将不胜感激。

Answer 1

根据您在下面所说的内容:

Additionally, the user should be able to change the properties of the type and have these changes reflected in existing instances.

用户似乎可以在运行时更改属性。如果是这样，那么模板参数将对这些属性没有用，因为它们必须在编译时确定和修复。

我在处理专门的 EDA 库时遇到过类似的问题。由于 EDA 库需要在运行时进行设计探索，电路元件的属性无法在库的编译时固定。我们最终为每种基本类型的元素创建了一个类:一个用于寄存器，一个用于多路复用器，一个用于缓冲区，一个用于总线和信号等。每个类包含以下数据成员:

• 作为 static const std::string typeName;
的基本类型标识符
• 作为 const std::string elementName;
的元素标识符
• 用于输入、输出、时钟、存储器等的成员对象，如 std::vector 和/或 std::map 的

同一个类的两个实例应该总是有不同的elementName。当且仅当它们具有相同的成员对象大小时，它们才具有相同的电路属性。

在我们的例子中，用户不能/不会将某些属性的所有元素的属性更改为不同的属性(例如将所有 32 位寄存器更改为 64 位宽)。如果这是您想要的，也许可以使用从属性设置到具有该设置的电路元件集的映射:

std::map<std::pair<"register", 32>,
         std::set<Register> > register32_elements;

如果有N个32位的Register个元素，全部改成64位的复杂度为O(N) .但是无论如何我们都需要更新每个单独的寄存器。这可能是一种替代方法，它创建的 C++ 类(可能还有代码行)数量少于您的方法。

希望这有助于...