假设我有下面的类X,我想返回一个内部成员的访问:
class Z
{
// details
};
class X
{
std::vector<Z> vecZ;
public:
Z& Z(size_t index)
{
// massive amounts of code for validating index
Z& ret = vecZ[index];
// even more code for determining that the Z instance
// at index is *exactly* the right sort of Z (a process
// which involves calculating leap years in which
// religious holidays fall on Tuesdays for
// the next thousand years or so)
return ret;
}
const Z& Z(size_t index) const
{
// identical to non-const X::Z(), except printed in
// a lighter shade of gray since
// we're running low on toner by this point
}
};
两个成员函数X::Z()和X::Z() const在大括号内具有相同的代码。这是重复的代码,可能会导致具有复杂逻辑的长函数的维护问题。
有办法避免这种代码重复吗?
很好的问题和答案。我有另一个解决方案,不使用类型转换:
class X {
private:
std::vector<Z> v;
template<typename InstanceType>
static auto get(InstanceType& instance, std::size_t i) -> decltype(instance.get(i)) {
// massive amounts of code for validating index
// the instance variable has to be used to access class members
return instance.v[i];
}
public:
const Z& get(std::size_t i) const {
return get(*this, i);
}
Z& get(std::size_t i) {
return get(*this, i);
}
};
但是,它需要一个静态成员,并且需要使用其中的实例变量。
我没有考虑到这个解决方案的所有可能(负面)影响。如果有,请告诉我。
虽然这里的大多数答案都建议使用const_cast, CppCoreGuidelines有一个章节是关于这个的:
相反,更喜欢共享实现。通常,你可以让非const函数调用const函数。然而,当存在复杂的逻辑时,这可能导致以下模式,仍然诉诸于const_cast:
class Foo {
public:
// not great, non-const calls const version but resorts to const_cast
Bar& get_bar()
{
return const_cast<Bar&>(static_cast<const Foo&>(*this).get_bar());
}
const Bar& get_bar() const
{
/* the complex logic around getting a const reference to my_bar */
}
private:
Bar my_bar;
};
尽管这种模式在正确应用时是安全的,因为
调用者必须一开始就有一个非const对象,这并不理想
因为安全很难作为检查规则自动执行。
相反,更倾向于将公共代码放在公共helper函数中——
让它成为一个模板,这样它就可以推导出const。这个不需要任何东西
Const_cast:
class Foo {
public: // good
Bar& get_bar() { return get_bar_impl(*this); }
const Bar& get_bar() const { return get_bar_impl(*this); }
private:
Bar my_bar;
template<class T> // good, deduces whether T is const or non-const
static auto& get_bar_impl(T& t)
{ /* the complex logic around getting a possibly-const reference to my_bar */ }
};
注意:不要在模板中做大量不依赖的工作,这会导致代码膨胀。例如,如果get_bar_impl的全部或部分可以是非依赖的,并分解成一个公共的非模板函数,则可以进一步改进,从而可能大大减少代码大小。
是的,可以避免代码重复。你需要使用const成员函数来拥有逻辑,并让非const成员函数调用const成员函数,并将返回值重新转换为非const引用(或指针,如果函数返回指针):
class X
{
std::vector<Z> vecZ;
public:
const Z& z(size_t index) const
{
// same really-really-really long access
// and checking code as in OP
// ...
return vecZ[index];
}
Z& z(size_t index)
{
// One line. One ugly, ugly line - but just one line!
return const_cast<Z&>( static_cast<const X&>(*this).z(index) );
}
#if 0 // A slightly less-ugly version
Z& Z(size_t index)
{
// Two lines -- one cast. This is slightly less ugly but takes an extra line.
const X& constMe = *this;
return const_cast<Z&>( constMe.z(index) );
}
#endif
};
注意:重要的是,不要将逻辑放在非const函数中,并让const函数调用非const函数——这可能会导致未定义的行为。原因是常量类实例被转换为非常量实例。非const成员函数可能会意外地修改类,c++标准状态将导致未定义的行为。
对于那些(像我一样)
使用c++ 17
想要添加最少的样板文件/重复和
不介意使用宏(在等待元类时…),
下面是另一种说法:
#include <utility>
#include <type_traits>
template <typename T> struct NonConst;
template <typename T> struct NonConst<T const&> {using type = T&;};
template <typename T> struct NonConst<T const*> {using type = T*;};
#define NON_CONST(func) \
template <typename... T> auto func(T&&... a) \
-> typename NonConst<decltype(func(std::forward<T>(a)...))>::type \
{ \
return const_cast<decltype(func(std::forward<T>(a)...))>( \
std::as_const(*this).func(std::forward<T>(a)...)); \
}
它基本上是@Pait, @DavidStone和@sh1的答案的混合(编辑:和@cdhowie的改进)。它向表中添加的是,你只需要额外的一行代码,它只是简单地命名函数(但没有参数或返回类型重复):
class X
{
const Z& get(size_t index) const { ... }
NON_CONST(get)
};
注意:gcc在8.1之前编译失败,clang-5及以上版本以及MSVC-19都很高兴(根据编译器资源管理器)。