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

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

其他回答

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

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

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

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

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

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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