我如何删除类似的const和非const成员函数之间的代码重复?

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?

当前回答

通常，需要使用const版本和非const版本的成员函数是getter和setter。大多数时候它们都是一行程序，所以代码复制不是问题。

2008-09-23 21:11:44

其他回答

这篇DDJ文章展示了一种不需要使用const_cast就可以使用模板专门化的方法。对于这样一个简单的函数，它确实是不需要的。

Boost::any_cast(在某一时刻，它不再使用)使用const版本的const_cast调用非const版本以避免重复。你不能把const语义强加在非const版本上，所以你必须非常小心。

最后，一些代码复制是可以的，只要这两个代码段直接在彼此之上。

2008-09-23 20:53:47

c++ 17更新了这个问题的最佳答案:

T const & f() const {
    return something_complicated();
}
T & f() {
    return const_cast<T &>(std::as_const(*this).f());
}

这样做的好处是:

很明显发生了什么有最小的代码开销——它适合单行很难出错(只能抛弃不稳定的偶然，但不稳定是一个罕见的限定词)

如果你想要走完整的演绎路线，那么可以通过一个辅助函数来完成

template<typename T>
constexpr T & as_mutable(T const & value) noexcept {
    return const_cast<T &>(value);
}
template<typename T>
constexpr T * as_mutable(T const * value) noexcept {
    return const_cast<T *>(value);
}
template<typename T>
constexpr T * as_mutable(T * value) noexcept {
    return value;
}
template<typename T>
void as_mutable(T const &&) = delete;

现在你甚至不能搞混volatile，它的用法看起来就像

decltype(auto) f() const {
    return something_complicated();
}
decltype(auto) f() {
    return as_mutable(std::as_const(*this).f());
}

2017-11-18 17:51:58

有关详细说明，请参阅《Effective c++》第23页第3项“尽可能使用const”中的标题“避免const和非const成员函数中的重复”，由Scott Meyers 3d编辑，ISBN-13: 9780321334879。

以下是Meyers的解决方案(简化版):

struct C {
  const char & get() const {
    return c;
  }
  char & get() {
    return const_cast<char &>(static_cast<const C &>(*this).get());
  }
  char c;
};

这两个类型转换和函数调用可能很难看，但在非const方法中是正确的，因为这意味着对象一开始就不是const对象。(Meyers对此进行了深入的讨论。)

2008-09-23 21:24:13

把逻辑移到私有方法中，只在getter中做“获取引用并返回”的事情怎么样?实际上，我对简单getter函数中的静态类型转换和const类型转换相当困惑，我认为这很难看，除非在极少数情况下!

2008-09-23 22:05:02

如果你不喜欢const强制转换，我使用这个c++ 17版本的模板静态帮助器函数，由另一个答案建议，并带有可选的SFINAE测试。

#include <type_traits>

#define REQUIRES(...)         class = std::enable_if_t<(__VA_ARGS__)>
#define REQUIRES_CV_OF(A,B)   REQUIRES( std::is_same_v< std::remove_cv_t< A >, B > )

class Foobar {
private:
    int something;

    template<class FOOBAR, REQUIRES_CV_OF(FOOBAR, Foobar)>
    static auto& _getSomething(FOOBAR& self, int index) {
        // big, non-trivial chunk of code...
        return self.something;
    }

public:
    auto& getSomething(int index)       { return _getSomething(*this, index); }
    auto& getSomething(int index) const { return _getSomething(*this, index); }
};

完整版:https://godbolt.org/z/mMK4r3

2019-12-05 18:23:53

我如何删除类似的const和非const成员函数之间的代码重复?

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