Версия для печати темы
Нажмите сюда для просмотра этой темы в оригинальном формате
Форум программистов > C/C++: Общие вопросы > Не более одного класса


Автор: patt 18.7.2005, 17:31
Как сделать, что бы можно было создать не более одного экземпляра класса? (не используя статические переменные)

Автор: setq 18.7.2005, 17:50
только хотел ответить "используй статическую переменную" %))

Автор: Mayk 18.7.2005, 18:29
Без статической переменной (хотя бы маааленького протииивненького указтеля, хотя бы маалюсенького счетчика кол-ва экземпляров) это просто невозможно. Ну разве что так, но это тоже по сути статическая переменная:
Код

class HeapOnly
{
    public:
    static HeapOnly* (*makeHeapOnly)(void);
};

HeapOnly* makeHeapOnlyFunc();
HeapOnly*  (*HeapOnly::makeHeapOnly)()=makeHeapOnlyFunc;
HeapOnly* makeHeapOnlyFunc()
{
    HeapOnly* ho = new HeapOnly;
    HeapOnly::makeHeapOnly=NULL;
    return ho;
}

Бугага smile

А если серьёзно, то чем вызвано нежелание использования статических переменных? Может легче обойти это ограничение?

Автор: Mayk 18.7.2005, 18:58
Вот ещё одно безумное решение для винды.
Код

class CrazySingleton
{
        private:
        HANDLE handle;
        public:
        CrazySingleton(){
                handle = CreateMutex(0,true,"MyCrazyMutex");
                if(GetLastError() == ERROR_ALREADY_EXISTS)
                        throw ERROR_ALREADY_EXISTS;
        }
        ~CrazySingleton(){
                ReleaseMutex(handle);
        }
};

Автор: patt 18.7.2005, 20:31
Вопрос на собеседовании задали smile

Автор: Mayk 18.7.2005, 20:40
Тогда совсем бугага. Класс может быть в единственном экземпляре, если он не имеет имени - нечего создавать(но вариант с мьютексами более красив).
Код

class
{
    public:
    int doSomething(){printf("wtf\n");}
}Singleton;

int main()
{
    Singleton.doSomething();
}

Ну это даже не бугага. Это бугого

Автор: Дрон 18.7.2005, 20:54
Mayk
Ну почему ж. Последнее решение очень даже интересно.

А использование Mutex является стандартным подходом для разрешения не более одного инстанса приложения.

ЗЫ: Хотя задачка действительно бугага smile

Автор: Mayk 18.7.2005, 21:42
Цитата
Последнее решение очень даже интересно.

Правда если поставить запятую после Singleton'а и написать Singleton2, то у нас будет два класса. К тому же typeof весь кайф портит. Наверное, есть ещё вариант. Надо думать.

Цитата
А использование Mutex является стандартным подходом для разрешения не более одного инстанса приложения.

У нас будет инстанс класса. Задача-то нетривиальна smile Из неповторяйтеэтогодома: можем еще поинтер на диск сохранять. Или в хэш таблицу(которая в search.h - она одна на всё приложение).

Цитата
ЗЫ: Хотя задачка действительно бугага

Ага. Я о том же smile. У работадателей отменное чувство юмора: повеселили в волю. Если соберемся когда-нибудь делать что-то наподобие "Маленького теста"(как в Яве), то этот вопрос надо бы туда занести.

Автор: Dark Elf 19.7.2005, 07:54
http://www.firststeps.ru/theory/patt/r.php?10

Автор: Дрон 19.7.2005, 10:10
Цитата(Mayk @ 18.7.2005, 22:42)

У нас будет инстанс класса

Кстати, в том виде, что ты написал будет вообще один объект на все приложения smile

Так что имя мутекса нужно составлять уникальным для процесса.

Автор: Mayk 19.7.2005, 10:52
Цитата
Кстати, в том виде, что ты написал будет вообще один объект на все приложения smile
Так что имя мутекса нужно составлять уникальным для процесса.

... или потока - кто его знает, что это за класс? Вообщем getpid, GetCurrentThread, sprintf рулят.
Хотя то решение полностью соответствует условию задачи smile

Цитата(Dark @ 19.7.2005, 08:54)
http://www.firststeps.ru/theory/patt/r.php?10

Там статическая переменная, что недопустимо.

PS. А правильный ответ нам скажут?

Автор: Earnest 19.7.2005, 18:41
Да не может быть однозначно правильного ответа на неточно сформулированный вопрос. На собеседовании наверняка пытались тебя проверить на знание паттернов проектирования, а ответ ожидался типа: использовать паттерн Синглетон. Он может быть реализован многими способами, в том числе и без статических переменых (пусть будут глобальные smile).
А что касается разных способов защиты от того, что "нельзя" - ИМХО, здесь скорее речь должна идти о ясной декларации намерений разработчика. Если класс объявлен автором как синглетон - то надо быть придурком, чтобы создавать другие экземпляры. Защищаться надо от случайных ошибок, потому что при наличии большого желания в C++ можно добраться куда угодно и что угодно испортить - все же это C.
Это я к тому, что защита единственности синглетона мьютексом - это уже слишком. Достаточно и классического варианта со статической функцией, возвращающей единственный экземляр.

Автор: Mayk 19.7.2005, 18:52
Цитата(Earnest @ 19.7.2005, 19:41)
(пусть будут глобальные smile)

ТОЧНО! smile Это пять. smile
Цитата(Earnest @ 19.7.2005, 19:41)
Это я к тому, что защита единственности синглетона мьютексом - это уже слишком.

smile Earnest, а то мы не в курсе smile

Автор: Earnest 19.7.2005, 19:25
Mayk
Да-а-а... вы тут все шутите... smile
Я вот подумала и решила, что не такой уж он безумный, твой синглетон - в зависимости от задачи. Взять хотя бы реплику Дрона. Да и другие примеры можно, наверное, придумать.
Кстати, в отличии от классических, он ведь срабатывает не на компиляции, а во время исполнения. Так что это новое слово в синглетоностроении. smile

Автор: S.A.P. 19.7.2005, 21:22
Можно еще попробовать со стеком извратиться. В конструкторе заносить туда какую - нибудь фигню, а перед этим проверять. smile .

Автор: Mayk 19.7.2005, 21:31
Perchilla
Это как? Добивать стек до определеннго размера(ну типа alloca(STACK_SIZE_MAX-CURRENT_STACK_SIZE), alloca - это выделение памяти в стеке), заносить в конец указатель на instance класса, и оттуда же брать?
Или ты о чём-то другом?
smile smile

Автор: S.A.P. 19.7.2005, 23:05
Mayk я думал ассемблером через pop и push, хотя тут специфику компилятора надо знать, в каком порядке он параметры в функциях из стека выдергивает и т.д.

Че ржешь? smile

Автор: chipset 19.7.2005, 23:59
Запихните конструктор в private и создайте функцию её вызывающую но только один раз.

Автор: Mayk 20.7.2005, 07:57
Цитата(Perchilla @ 20.7.2005, 00:05)
в каком порядке он параметры в функциях из стека выдергивает и т.д.

Ну дыкть, расставляем всякие __stdcall(чтобы параметры не через регистры передавались, а то наоптимизируют тут), а далее известно - если было вызвано ptrSomeClass->func(a,b), то в стек пихается b,a,ptrSomeClass.
Цитата(Perchilla @ 20.7.2005, 00:05)
Че ржешь?

Мне задача нравится, уж больно весёлая.
Цитата(chipset @ 20.7.2005, 00:59)
Запихните конструктор в private и создайте функцию её вызывающую но только один раз.

Хорошо, как вызвать конструктор только один раз? Без использования static переменных? Глобальными пользоваться тоже не будем, потому что это будет повторение за Earnest.

Автор: Дрон 20.7.2005, 12:30
Цитата(chipset @ 20.7.2005, 00:59)
Запихните конструктор в private и создайте функцию её вызывающую но только один раз.

Это как с мухоморами. Их есть можно, но только один раз.

Пусть она вызовет конструктор, а потом подвесит систему нах smile

Цитата(Mayk @ 20.7.2005, 08:57)
Ну дыкть, расставляем всякие __stdcall(чтобы параметры не через регистры передавались, а то наоптимизируют тут), а далее известно - если было вызвано ptrSomeClass->func(a,b), то в стек пихается b,a,ptrSomeClass.

Всё равно использование стека не по назначению мне не нравится.

Автор: Earnest 20.7.2005, 17:29
Больше всего мне нравится способ, когда используется статическая переменная, определенная внутри функции. Она, конечно, статическая, но не совсем... Инициализируется только при первом обращении к функции, а не при загрузке, что иногда немаловажно, ну и абсолютно закрыта - ниоткуда кроме как изнутри функции к ней доступа нет.
Но слово static присутствует, увы... smile

Автор: Mayk 21.8.2005, 13:47
ДАА!!!! ААААААААААААААААААААААААААААААААААААААААААА!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Я РЕШИЛ ЭТУ ЗАДАЧУ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! smile
БЕЗ ЕДИНОЙ СТАТИЧЕСКОЙ ПЕРЕМЕННОЙ! БЕЗ МЬЮТЕКСОВ! ОДНИМИ СРЕДСТВАМИ СИ++!!!!
ААААААААААААААААААААААААААААААА!!!
НИКОГДА НЕ ДЕЛАЙТЕ ЭТО В РЕАЛЬНЫХ ПРОЕКТАХ )))))))))))))))))))))))))))))))

Попробуйте разобраться в этом коде без комментариев.
(Если быть совсем честным, то идея о сравнении класса принадлежит совсем не мне. Это было предложено в такой формулировке на форуме ФКН ОмГУ) :
Цитата(k0h)

Цитата(Mayk)
НЕ используя статические переменные?

так.... значит счётчики отпадают...
ну пусть конструктор класса запрашивает список созданных об'ектов и ищет себеподобных - если не найдёт - то все в порядке.

Но пока кода не было. Как и не было указаний отностительно того, как список получить
)

Код

#include <stdio.h>
#define Singleton_Header 0x1234fedc
#define Singleton_Footer 0x99663311

class {
    class checker
    {
            typedef struct{ int arr4[5]; }singleton_t;
    public:
        checker() {
            singleton_t *s = (singleton_t*) (this);
            s->arr4[0]=Singleton_Header;
            s->arr4[3]=Singleton_Footer;
            if((s[-1].arr4[0]==Singleton_Header && s[-1].arr4[3]==Singleton_Footer) || 
               (s[1].arr4[0] == Singleton_Header && s[1].arr4[3]==Singleton_Footer))
                throw int(1);
        }
        int s;
    };

    checker c;    
    public:
        int header;
        int data1;
        int data2;
        int footer;
}MadSinglton,d;

int main()
{
    MadSinglton.data1=1;
}

Автор: Дрон 21.8.2005, 17:19
Проверять сейчас не охота. Идею понял smile
Но что-то у меня вызывает сомнения вот это.
Карта памяти:
Код

bytes  : { }{ }{ }{ }{ }{ }{ }{ }{ }{ }{ }{ }{ }{ }{ }{ }{ }{ }{ }{ }
members: {c::int s  }{header    }{data1     }{data2     }{footer    }
arr4   : {0         }{1         }{2         }{3         }{4         }


Вот здесь this указываем объект checker.
Код

singleton_t *s = (singleton_t*) (this);

Поэтому вроде индексы надо брать не 0 и 3, а 1 и 4.

А вот, чуть более красивое решение (смысл тот же), хотя работать будет, наверно, не везде. Проверено в Visual Studio 2003.
Код

#define Singleton_Header 0x1234fedc
#define Singleton_Footer 0x99663311

class
{
    int header;
public:
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////

    int useful_data;

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////

    __unnamed() // вот такой вот трюк :)
    {
        header = Singleton_Header;
        footer = Singleton_Footer;

        if(
            (*(int*)(((char*)&header) - sizeof(*this)) == Singleton_Header &&
            *(int*)(((char*)&footer) - sizeof(*this)) == Singleton_Footer)
            ||
            (*(int*)(((char*)&header) + sizeof(*this)) == Singleton_Header &&
            *(int*)(((char*)&footer) + sizeof(*this)) == Singleton_Footer)
            )
        {
            throw int(1);
        }

    }
private:
    int footer;

} Mad_Singleton1, Mad_Singleton2;

void main()
{
    Mad_Singleton1.useful_data = 5;
}

Автор: Mayk 21.8.2005, 19:40
Цитата
__unnamed() // вот такой вот трюк smile

smile Класс, не знал
Но в борле почему-то не работает
Это недочёт борлы, или фича мс? Не могу инфу найти.


Цитата
Поэтому вроде индексы надо брать не 0 и 3, а 1 и 4.

Упс, опечатался малость smile. Там в начале немного другое распределение было, ну да ладно.

ЗЫ. Зато вот что нашёл рэмблер smile
Цитата

http://forum.vingrad.ru/index.php?act=ST&f=92&t=47169
08.04.2005 - 116 Kb - http://forum.vingrad.ru/index.php?act=ST&f=92&t=47


зыы. О! Он нашел еще одну интересную ссылку. Пойду подниму еще одну тему smile

Автор: Дрон 21.8.2005, 23:55
Цитата(Mayk @ 21.8.2005, 20:40)
Но в борле почему-то не работает
Это недочёт борлы, или фича мс? Не могу инфу найти.

Скорее фича МС, хотя MSDN о ней вообще молчит smile smile smile

И нашёл я её пока писал пример...
Просто решил, а что будет если написать __unnamed и... сработало. За многие годы программирования уже почти телепатом стал smile smile

Автор: Дрон 22.8.2005, 03:06
Продолжаем извращения!!!

Чего-то не спалось, и вот что накарябал smile
Теперь Singleton ещё и позволяет создать себя снова, после удаления!

К сожалению тоже, не кроссплатформенное и работает только на x86 платформе smile
Код

class AsmSingleton
{
private:
    friend AsmSingleton* GetInstance();

    unsigned char* iptr;

    void Replace(unsigned char val)
    {
        DWORD oldProtect;
        VirtualProtect(iptr,1,PAGE_READWRITE,&oldProtect); // снимем защиту памяти Windows NT
        *iptr = val;
        VirtualProtect(iptr,1,oldProtect,&oldProtect); // вернём защиту
    }

    AsmSingleton(unsigned addr)
    {
        iptr = (unsigned char*)addr + 3;
        Replace(0x74); // заменим jnz, на jz :)
    }

public:
    ~AsmSingleton()
    {
        Replace(0x75); // вернём обратно
    }
};

AsmSingleton* GetInstance()
{
    unsigned ip = 0;
    __asm
    {
        call saveaddr
        push eax
        sub eax, eax
        jnz errorLabel
        pop eax
        jmp skipaddr
saveaddr:
        pop ip
        push ip
        ret
skipaddr:
    }
    return new AsmSingleton(ip);
errorLabel:
    throw 0;
}

void main()
{
    AsmSingleton* as = GetInstance();
    delete as; // а если это убрать, то при создании нового объекта вызовет исключение
    AsmSingleton* as2 = GetInstance();
    delete as2;
}


И хотя из WinAPI используется VirtualProtect, но это ограничение ОСи, т.к. запись в ту страницу запрещена.
А вот в Windows не NT-серии сработало бы и без него smile
Добавлено @ 03:10
Может я очень туплю, но что-то мне не пришло в голову лучшего способа сохранить IP, чем вызвать подпрограмму по call и считать вершину стека smile

Автор: Mayk 22.8.2005, 11:13
smile Класс. Это пять. Можно еще сделать так, чтобы экземпляр если есть возвращался.

Автор: Denn 22.8.2005, 12:29
Мда тут про синглтон больше чем в Современном проектировании на C++!

Автор: Chaos A.D. 22.8.2005, 17:45
Цитата(Denn @ 22.8.2005, 12:29)
Мда тут про синглтон больше чем в Современном проектировании на C++!


Эт точно... И чем же вам static не угодил? Ведь на любой вкус можно настроить - тут вам и Мейерсовский, и Феникс (который позволяет себя заново создавать после удаления, как у Дрон-а парой постов выше), и даже с заданным временем жизни. Наверняка вы все читали Alexandrescu.

Автор: Mayk 22.8.2005, 18:45
Цитата(Chaos @ 22.8.2005, 21:45)
Наверняка вы все читали Alexandrescu.

Не угадал. Например я даже не знаю, кто Александреску - это он или она? Александреску вроде писал(а) про шаблоны что-то страшное? Ну во всяком случае это имя часто упомянается рядом с шаблонами и чем-то страшным.


Натяним за ущи ещё один вариант паттерна Безумный Синглтон, используя макросы, чтоб совсем оффтопом не было:

Код

class MadSingleton
{
  freind MadSingleton* __makeMad(int hash1, int hash2, int hash3, int hash4, int hash5);
  MadSingleton
};
MadSingleton *a  
#include "makeMadSingleton.h"

/////////////////////////// makeMadSingleton.h
#ifdef makeMadSingleton_h
#error only one mad singleton allowed
#endif
#define makeMadSingleton_h
template <int n>
struct hashmaker5
{
    enum {value=n* hashmaker5<n-1>::value };
};
template <> struct hashmaker5<0>{
    enum {value=5};
};
int __hash1(); //возвращается из .обжа

=__makeMad(__hash1(),0x32432,0x34324,0x5435, hashmaker5<1>::value); //типа того
int thisGoesToObjFIle__ifYouSeeThis_YouVeTriedToCreate__Two_Singletons;


В данной реализации __makeMad() хэширует какую-либо строчку 5 раз и сравнивает хэши с аргументами.
Если они не сходятся с указанными в аргументах, то клиент пытается нас надуть - throw ему.
Мало того! Мы определяем thisGoesToObjFile; - глобальную переменную(привет, Earnest). Если кто-то преодолеет первую защиту из дефайнов, то линкер в конце заорет - типа две глобальные переменные объявлены.

(да, я догадываюсь, что если бы я сказал это при приёме на работу, то куда-либо кроме дурдома меня бы не приняли)

Powered by Invision Power Board (http://www.invisionboard.com)
© Invision Power Services (http://www.invisionpower.com)