C++设计模式-外观模式，游戏引擎管理多个子系统，反汇编

运行在VS2022，x86，Debug下。

30. 外观模式

• 为子系统定义一组统一的接口，这个高级接口会让子系统更容易被使用。
• 应用：如在游戏开发中，游戏引擎包含多个子系统，如物理、渲染、粒子、UI、音频等。可以使用外观模式来封装这些复杂的子系统，提供一个简单的接口给游戏开发者，从而无需直接操作复杂的子系统，简化了开发流程。
• 实现
  • 子系统。
  • 外观，提供统一的接口。
  • 客户端。
• 代码如下。
  • 游戏引擎外观（GameEngineFacade类）使用单例模式，确保在整个游戏中只有一个外观实例，从而统一管理子系统资源。

// 物理引擎子系统
class PhysicsSystem
{
public:
    void init() { cout << "Initializing physics engine..." << endl;}
    void update() { cout << "Updating physics..." << endl; }
};

//渲染子系统
class GraphicsSystem
{
public:
    void init() { cout << "Initializing graphics..." <<endl; }
    void render() { cout << "Rendering graphics..." << endl;}
};

//粒子子系统
class ParticleSystem
{
public:
    void init() { cout << "Initializing particle..." << endl; }
    void createParticle() { cout << "Creating particle..." << endl; }
};

//游戏引擎外观
class GameEngineFacade 
{
private:
    PhysicsSystem* physics;
    GraphicsSystem* graphics;
    ParticleSystem* particle;

    GameEngineFacade() //私有构造函数
    {
        physics = new PhysicsSystem();
        graphics = new GraphicsSystem();
        particle = new ParticleSystem();
    }

    ~GameEngineFacade() //私有析构函数
    {
        if (physics)
        {
            delete physics;
            physics = nullptr;
        }

        if (graphics)
        {
            delete graphics;
            graphics = nullptr;
        }

        if (particle)
        {
            delete particle;
            particle = nullptr;
        }
    }

    GameEngineFacade(const GameEngineFacade&) = delete; //删除拷贝构造函数
    GameEngineFacade& operator=(const GameEngineFacade&) = delete; //删除赋值运算符
    GameEngineFacade(GameEngineFacade&&) = delete; //删除移动构造函数
    GameEngineFacade& operator=(GameEngineFacade&&) = delete; //删除移动赋值运算符

public:
    static GameEngineFacade* getInstance() //静态函数，获取实例
    {
        static GameEngineFacade instance; //局部静态变量，存储实例
        return &instance;
    }

    void initGame() {
        graphics->init();
        physics->init();
        particle->init();
    }

    void updateGame() {
        physics->update();
        particle->createParticle();
    }

    void renderGame() {
        graphics->render();
    }
};

int main()
{
    GameEngineFacade* gameEngine = GameEngineFacade::getInstance();
    gameEngine->initGame();
    gameEngine->updateGame();
}

反汇编分析，子系统资源创建到释放过程

• 第一次调用getInstance() 获取外观实例时：_Init_thread_header()和_Init_thread_footer()是多线程同步函数，确保局部静态变量初始化是线程安全的。GameEngineFacade()构造函数来创建实例，_atexit()注册实例的析构函数。如下图。

• 执行完构造函数，创建了三个子系统，如下图。

• main()返回，如下图。

• _exit()执行析构函数或atexit注册的函数指针，最后结束程序，如下图。

• 执行atexit注册的外观实例的析构函数，将三个子系统资源释放。