c++ - 就像是我自己的字段一样，访问另一个类(系统)的非静态字段-优雅

如何使一个系统(SystemB1)访问另一个系统的字段(SystemA::sub)，就好像它是它自己的字段一样？

SystemA是一个具有自己的字段Sub* sub的实用程序系统。

SystemB1-SystemB5是想要轻松访问SystemA::sub的系统。

还有其他系统，但是与SystemA或任何SystemB不相关。 (未显示)

这是一个有效的MCVE。

class SystemA;
class SystemB1;
class Core{
    public:
    SystemA* systemA=nullptr;
    SystemB1* systemB1=nullptr;
    //SystemB2,B3,B4,B5
};
//"SystemA.h"
class Sub1{
    public: void f(){std::cout<<"OK"<<std::endl;}
    //has 10-20 function
};
class SystemA : public Core{
    public: Sub1* sub1=new Sub1();
    //has 5-10 subsystems (Sub1 Sub2 Sub3 ...)
};
//"SystemB1.h"
class SystemB1 : public Core{
    public: void fB1();
};
//"SystemB1.cpp" , include "SystemA.h"
void SystemB1::fB1(){
    systemA->sub1->f(); //<--- Can it be more concise like `sub->f()` ?
}

注意:-(以防相关)

在实际情况下，它使用服务定位器模式(1个系统〜1个服务)，并且Sub1* sub1不是指针，但具有operator->()。

实际上，Sub1是丑陋的模板类型，例如Sub<std::unordered_map<EnemyShip,Turret>>。因此，引用sub1类型(如果需要)的最方便方法是使用decltype。

题

是否有任何设计模式/ C++魔术(宏除外)将systemA->sub1->f();缩写为sub1->f();等较短的代码？

抱歉，这似乎是一个非常琐碎的问题。
我想提高自己的技能和生产力-每件事都会有所帮助。

我可怜的解决方案

我发现的唯一解决方案是为名为SystemB1,B2,...的SystemB创建基类。

//need #include SystemA
class SystemB : public Core{
    //Solution 1 : cached from SystemA's
    public: decltype(SystemA::sub1.operator->()) sub1;
    //  decltype(SystemA::sub2.operator->()) sub2;

    //Solution 2 :
    public:  decltype(SystemA::sub1.operator->()) getSub1();
    // decltype(SystemA::sub2.operator->()) getSub2();
};

然后，SystemB1,B2...将能够直接调用sub1->f1()或getSub1()->f1()。

劣势:

每当我将新的subX添加到SystemA时:-

(解决方案1)我必须创建一个新字段SystemB::subX并使用正确的指针进行设置。

(解决方案2)我必须添加具有正确实现的SystemB::getSubX()。

非常难看。 decltype是必需的，因为如果我在Sub1* sub1中声明SystemB:-

每当我更改SystemA::sub1的类型时，例如从Sub<std::unordered_map<EnemyShip,Turret>>到Sub<std::unordered_map<EnemyShip,Tracker>>中的SystemA，我还必须更改字段类型或SystemB中的函数返回类型，这会引起一些可维护性问题。

最佳答案

class SystemA : public Core
{
public:
    Sub1 *sub1 = new Sub1();
    //has 5-10 subsystems (Sub1 Sub2 Sub3 ...)
    static SystemA &GetInstance();
};

SystemA &SystemA::GetInstance()
{
    static SystemA sa;
    return sa;
}

//"SystemB1.h"
class SystemB1 : public Core
{
private:
    SystemA *systemA;
public:
    void SystemB1()
    {
        // use this
        systemA = new SystemA(...);
        // or this
        systemA = &SystemA::GetInstance();
    }
    void fB1();
};

//"SystemB1.cpp" , include "SystemA.h"
void SystemB1::fB1()
{
    systemA->sub1->f(); //<--- Can it be more concise like `sub->f()` ?
}

第一个对象SystemA始终使用GetInstance调用来创建。

例如:

SystemA *m_mainSystem = &SystemA::GetInstance();

另外，看看在c++ FFmpeg上编写的系统代码。