Code
2024-04-08 06:00:02

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

没有找到我要找的东西，所以我自己卷了一些…

这个方法有点啰嗦，但优点是可以一次性处理多个同名(和返回类型)重载方法:

struct C {
  int x[10];

  int const* getp() const { return x; }
  int const* getp(int i) const { return &x[i]; }
  int const* getp(int* p) const { return &x[*p]; }

  int const& getr() const { return x[0]; }
  int const& getr(int i) const { return x[i]; }
  int const& getr(int* p) const { return x[*p]; }

  template<typename... Ts>
  auto* getp(Ts... args) {
    auto const* p = this;
    return const_cast<int*>(p->getp(args...));
  }

  template<typename... Ts>
  auto& getr(Ts... args) {
    auto const* p = this;
    return const_cast<int&>(p->getr(args...));
  }
};

如果每个名称只有一个const方法，但仍然有很多方法需要复制，那么你可能更喜欢这样:

  template<typename T, typename... Ts>
  auto* pwrap(T const* (C::*f)(Ts...) const, Ts... args) {
    return const_cast<T*>((this->*f)(args...));
  }

  int* getp_i(int i) { return pwrap(&C::getp_i, i); }
  int* getp_p(int* p) { return pwrap(&C::getp_p, p); }

不幸的是，一旦开始重载名称，这种情况就会崩溃(函数指针参数的参数列表似乎在那时无法解决，因此它无法找到与函数参数匹配的参数)。尽管你也可以用模板来解决这个问题:

  template<typename... Ts>
  auto* getp(Ts... args) { return pwrap<int, Ts...>(&C::getp, args...); }

但是const方法的引用参数与模板的明显的按值参数不匹配，它就崩溃了。不知道为什么。这是为什么。

2016-12-15 04:15:17

其他回答

我提出了一个宏，自动生成const/非const函数对。

class A
{
    int x;    
  public:
    MAYBE_CONST(
        CV int &GetX() CV {return x;}
        CV int &GetY() CV {return y;}
    )

    //   Equivalent to:
    // int &GetX() {return x;}
    // int &GetY() {return y;}
    // const int &GetX() const {return x;}
    // const int &GetY() const {return y;}
};

有关实现，请参阅答案的末尾。

MAYBE_CONST的参数被复制。在第一份副本中，CV被替换为空白;在第二个副本中，它被替换为const。

CV在宏参数中出现的次数没有限制。

不过有一点小小的不便。如果CV出现在括号内，这对括号必须以CV_IN作为前缀:

// Doesn't work
MAYBE_CONST( CV int &foo(CV int &); )

// Works, expands to
//         int &foo(      int &);
//   const int &foo(const int &);
MAYBE_CONST( CV int &foo CV_IN(CV int &); )

实现:

#define MAYBE_CONST(...) IMPL_CV_maybe_const( (IMPL_CV_null,__VA_ARGS__)() )
#define CV )(IMPL_CV_identity,
#define CV_IN(...) )(IMPL_CV_p_open,)(IMPL_CV_null,__VA_ARGS__)(IMPL_CV_p_close,)(IMPL_CV_null,

#define IMPL_CV_null(...)
#define IMPL_CV_identity(...) __VA_ARGS__
#define IMPL_CV_p_open(...) (
#define IMPL_CV_p_close(...) )

#define IMPL_CV_maybe_const(seq) IMPL_CV_a seq IMPL_CV_const_a seq

#define IMPL_CV_body(cv, m, ...) m(cv) __VA_ARGS__

#define IMPL_CV_a(...) __VA_OPT__(IMPL_CV_body(,__VA_ARGS__) IMPL_CV_b)
#define IMPL_CV_b(...) __VA_OPT__(IMPL_CV_body(,__VA_ARGS__) IMPL_CV_a)

#define IMPL_CV_const_a(...) __VA_OPT__(IMPL_CV_body(const,__VA_ARGS__) IMPL_CV_const_b)
#define IMPL_CV_const_b(...) __VA_OPT__(IMPL_CV_body(const,__VA_ARGS__) IMPL_CV_const_a)

pre - c++ 20实现，不支持CV_IN:

#define MAYBE_CONST(...) IMPL_MC( ((__VA_ARGS__)) )
#define CV ))((

#define IMPL_MC(seq) \
    IMPL_MC_end(IMPL_MC_a seq) \
    IMPL_MC_end(IMPL_MC_const_0 seq)

#define IMPL_MC_identity(...) __VA_ARGS__
#define IMPL_MC_end(...) IMPL_MC_end_(__VA_ARGS__)
#define IMPL_MC_end_(...) __VA_ARGS__##_end

#define IMPL_MC_a(elem) IMPL_MC_identity elem IMPL_MC_b
#define IMPL_MC_b(elem) IMPL_MC_identity elem IMPL_MC_a
#define IMPL_MC_a_end
#define IMPL_MC_b_end

#define IMPL_MC_const_0(elem)       IMPL_MC_identity elem IMPL_MC_const_a
#define IMPL_MC_const_a(elem) const IMPL_MC_identity elem IMPL_MC_const_b
#define IMPL_MC_const_b(elem) const IMPL_MC_identity elem IMPL_MC_const_a
#define IMPL_MC_const_a_end
#define IMPL_MC_const_b_end
2019-10-19 17:43:08

没有找到我要找的东西，所以我自己卷了一些…

这个方法有点啰嗦，但优点是可以一次性处理多个同名(和返回类型)重载方法:

struct C {
  int x[10];

  int const* getp() const { return x; }
  int const* getp(int i) const { return &x[i]; }
  int const* getp(int* p) const { return &x[*p]; }

  int const& getr() const { return x[0]; }
  int const& getr(int i) const { return x[i]; }
  int const& getr(int* p) const { return x[*p]; }

  template<typename... Ts>
  auto* getp(Ts... args) {
    auto const* p = this;
    return const_cast<int*>(p->getp(args...));
  }

  template<typename... Ts>
  auto& getr(Ts... args) {
    auto const* p = this;
    return const_cast<int&>(p->getr(args...));
  }
};

如果每个名称只有一个const方法，但仍然有很多方法需要复制，那么你可能更喜欢这样:

  template<typename T, typename... Ts>
  auto* pwrap(T const* (C::*f)(Ts...) const, Ts... args) {
    return const_cast<T*>((this->*f)(args...));
  }

  int* getp_i(int i) { return pwrap(&C::getp_i, i); }
  int* getp_p(int* p) { return pwrap(&C::getp_p, p); }

不幸的是，一旦开始重载名称，这种情况就会崩溃(函数指针参数的参数列表似乎在那时无法解决，因此它无法找到与函数参数匹配的参数)。尽管你也可以用模板来解决这个问题:

  template<typename... Ts>
  auto* getp(Ts... args) { return pwrap<int, Ts...>(&C::getp, args...); }

但是const方法的引用参数与模板的明显的按值参数不匹配，它就崩溃了。不知道为什么。这是为什么。

2016-12-15 04:15:17

c++ 23更新了这个问题的最佳答案，因为推导出了这个:

struct s {
    auto && f(this auto && self) {
        // all the common code goes here
    }
};

单个函数模板可作为普通成员函数调用，并为您推导正确的引用类型。没有错误的类型转换，没有为一个概念上的东西编写多个函数。

2021-10-07 18:44:17

我认为Scott Meyers的解决方案可以在c++ 11中通过使用tempate helper函数进行改进。这使得意图更加明显，并且可以被许多其他getter重用。

template <typename T>
struct NonConst {typedef T type;};
template <typename T>
struct NonConst<T const> {typedef T type;}; //by value
template <typename T>
struct NonConst<T const&> {typedef T& type;}; //by reference
template <typename T>
struct NonConst<T const*> {typedef T* type;}; //by pointer
template <typename T>
struct NonConst<T const&&> {typedef T&& type;}; //by rvalue-reference

template<typename TConstReturn, class TObj, typename... TArgs>
typename NonConst<TConstReturn>::type likeConstVersion(
   TObj const* obj,
   TConstReturn (TObj::* memFun)(TArgs...) const,
   TArgs&&... args) {
      return const_cast<typename NonConst<TConstReturn>::type>(
         (obj->*memFun)(std::forward<TArgs>(args)...));
}

可以通过以下方式使用此helper函数。

struct T {
   int arr[100];

   int const& getElement(size_t i) const{
      return arr[i];
   }

   int& getElement(size_t i) {
      return likeConstVersion(this, &T::getElement, i);
   }
};

第一个参数总是this指针。第二个是指向要调用的成员函数的指针。在此之后，可以传递任意数量的附加参数，以便将它们转发给函数。 这需要c++ 11，因为有可变模板。

2013-05-27 20:43:51

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)。

2019-03-29 22:19:11

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