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?
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。
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。
我建议使用私有helper静态函数模板，如下所示:
class X
{
std::vector<Z> vecZ;
// ReturnType is explicitly 'Z&' or 'const Z&'
// ThisType is deduced to be 'X' or 'const X'
template <typename ReturnType, typename ThisType>
static ReturnType Z_impl(ThisType& self, size_t index)
{
// massive amounts of code for validating index
ReturnType ret = self.vecZ[index];
// even more code for determining, blah, blah...
return ret;
}
public:
Z& Z(size_t index)
{
return Z_impl<Z&>(*this, index);
}
const Z& Z(size_t index) const
{
return Z_impl<const Z&>(*this, index);
}
};
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。
您还可以使用模板来解决这个问题。这个解决方案略显丑陋(但丑陋之处隐藏在.cpp文件中)，但它确实提供了编译器对一致性的检查，并且没有代码重复。
. h文件:
#include <vector>
class Z
{
// details
};
class X
{
std::vector<Z> vecZ;
public:
const std::vector<Z>& GetVector() const { return vecZ; }
std::vector<Z>& GetVector() { return vecZ; }
Z& GetZ( size_t index );
const Z& GetZ( size_t index ) const;
};
保护作用:文件。
#include "constnonconst.h"
template< class ParentPtr, class Child >
Child& GetZImpl( ParentPtr parent, size_t index )
{
// ... massive amounts of code ...
// Note you may only use methods of X here that are
// available in both const and non-const varieties.
Child& ret = parent->GetVector()[index];
// ... even more code ...
return ret;
}
Z& X::GetZ( size_t index )
{
return GetZImpl< X*, Z >( this, index );
}
const Z& X::GetZ( size_t index ) const
{
return GetZImpl< const X*, const Z >( this, index );
}
我能看到的主要缺点是，由于该方法的所有复杂实现都在一个全局函数中，您要么需要使用上面的GetVector()这样的公共方法获取X的成员(其中总是需要一个const版本和非const版本)，要么可以将此函数作为朋友。但是我不喜欢朋友。
[编辑:删除了测试期间添加的不需要的cstdio。]
