Question

在我的日常工作中，我经常发现自己正在编写类似于这个简化示例的类：

class CGarage
{
public:
    CGarage();
    ~CGarage();
    typedef std::vector<Car> CarCollection;

private:
    CarCollection m_Cars;
};

我希望CGarage的用户只能访问CarCollection。为了实现这一目标，这些是一些不太令人满意的常见解决方案：

解决方案1 

class CGarage
{
    Car GetCar(CarCollection::size_type index) const;
    CarCollection::size_type CarCount() const;
};

主要缺点：

缺乏迭代器，我不能在汽车上使用STL算法（例如for_each（...））

解决方案2

class CGarage
{
    CarCollection::const_iterator CarBegin() const;
    CarCollection::const_iterator CarEnd() const;
    CarCollection::size_type CarCount() const;
};

主要缺点：

如果您需要支持其他迭代器类型（它，reverse_it），那么很多样板代码。

解决方案3

class CGarage
{
    const CarCollection GetCars() const;
};

主要缺点：

按值返回时复制CarCollection的成本
类用户已知的实现细节（例如，在不更改破坏用户代码的情况下无法更改为std :: list）

解决方案4

class CGarage
{
    const CarCollection& GetCars() const;
};

主要缺点：

CarCollection引用的生命周期与CGarage的生命周期绑定
类

问题

您如何提供对CarCollection的只读访问权限？

如果CarCollection是一个带Car指针的向量，那么你的解决方案会改变吗？

如果您允许对集合进行读写访问，是否可以公开该集合？

感谢您的任何建议

Answer 1

您如何提供对CarCollection的只读访问权限？

我不明白解决方案4有什么问题。对于CGarage的用户来说，显而易见的是，对其汽车收藏的参考与车库的使用寿命有关。如果他们需要汽车收藏品比车库更长，那么他们总是可以随意拿一份副本。

或者，让CGarage为汽车收藏品保留一个shared_ptr并返回，但我不会推荐它。

如果CarCollection是一个带Car指针的向量，那么你的解决方案会改变吗？

对于拥有对象（即引用类型）的集合，最好使用不同的容器。 std::容器都是为值类型设计的，并且不能很好地处理引用类型（尤其是constness）。对于这些，请使用Boost的ptr_vector。

如果您允许对集合进行读写访问，是否可以公开该集合？

取决于您的具体情况。集合的语义可能会改变吗？如果没有，那么您可以安全地将其公开（例如std::pair）。我不建议您针对特定领域的问题执行此操作。

Answer 2

这样声明就不够了吗？

const CarCollection& Cars() { return m_Cars; }

然后

 CarCollection::const_iterator it = garage.Cars().begin();

应该可以工作但是

  CarCollection::iterator it = garage.Cars().begin();

会给出错误。

Answer 3

我会选择解决方案4 。关于指针容器的常量问题，你可以使用正确传播constness的boost::ptr_vector（除其他外）。

Answer 4

取决于。

如果班级的客户需要矢量汽车，例如。他们假设汽车因任何原因连续存储在内存中（虽然我没有看到其他原因），然后你应该提供一个成员函数，返回一个向量的常量引用。不要为传递价值和与对象创建相关的固有异常安全问题而烦恼。如果向量必须比Garage对象更长，则客户端将进行复制。
现在，在任何其他情况下，最小耦合原则表明我们返回一对迭代器。毕竟，一对迭代器是集合的通用表达式。如果类的客户端需要复杂性假设，那么返回正确类型的迭代器（并记录它）。
为方便起见，仅在有意义时，您可以重载operator[]。车库是汽车的集合。如果车库内的停车位已经编号，并且您想要通过插槽访问汽车，那么这可能是一个很好的解决方案。

尽管如此，你说C ++迭代器的设计方式迫使你编写大量的样板代码是正确的。然后，当您第一次编写类时，将const引用返回给向量，然后重构。

Answer 5

我可以回答一个问题：

如果您允许对集合进行读写访问，是否可以公开该集合？

不一定。如果您需要更改实现，或者需要在更改变量时运行一段代码，该怎么办？即使你不这样做，你可能需要将来，并且从public var到set / get的更改可能会破坏很多代码。

Answer 6

选项4，但返回对包含显式转换运算符到标准集合的抽象基类的引用。这至少会削减实施细节的曝光程度。

为了进一步减少对实现细节的依赖，将包含集合的类转换为模板，参数化集合类型。

类设计问题 - 如何提供对类成员容器的只读访问

6 个答案: