Question

这个问题基于Boost.Graph库（BGL），它使用类似Visitor的模式来定制递归（搜索）算法。 BGL按值传递访问者对象（类似于STL函数对象）和documentation状态

由于visitor参数是按值传递的，如果访问者包含状态，那么算法期间对状态的任何更改都将对访问者对象的副本进行，而不是传入的访问者对象。因此，您可能希望访问者通过指针或引用保持此状态。

我的问题：实现有状态访问者类的引用语义的最佳方法是什么？从精确的指针类（原始vs唯一vs共享，const与非const）中抽象出来，放置引用的最佳位置是什么：在参数传递中还是在数据成员中？

备选方案1 ：访问者通过指针保存状态，并按值传递（如Boost.Graph中所示）

class Visitor
{
public:
    Visitor(): state_(new State()) {}
    void start() { /* bla */ }
    void finish() { /* mwa */ }
private:
    State* state_;
}

template<typename Node, typename Visitor>
int algorithm(Node const& n, Visitor v)
{
    v.start();
    algorithm(next(n), v);
    v.finish();
}

备选方案2 ：访问者按值保存数据，并通过指针传递

class Visitor
{
public:
    Visitor(): state_() {}
    void start() { /* bla */ } 
    void finish() { /* mwa */ }
private:
    State state_;
}

template<typename Node, typename Visitor>
int algorithm(Node const& n, Visitor* v)
{
    v->start();
    algorithm(next(n), v);
    v->finish();
}

我目前的倾向：我发现Alternative 1 [传递持有指针/引用的对象的值]有点不舒服，因为访问者不满足值语义，所以我宁愿参考语义清除参数列表[备选方案2]。这里有其他相关的考虑因素或替代方案吗？

Answer 1

还有第三种选择：

class Visitor
{
public:
    Visitor(): state_() {}
    void start() { /* bla */ } 
    void finish() { /* mwa */ }
private:
    State state_;
};

template<typename Node, typename Visitor>
int algorithm(Node const& n, Visitor v)
{
    v.start();
    algorithm(next(n), v);
    v.finish();
}

// Set the reference semantics here, use value everywhere else
algorithm(myNode, boost::ref(myVisitor)); // ... or std::ref in c++11

我认为这通常受到标准的青睐，而不是明确地将某些东西标记为指针或引用。毕竟，已引入std::ref和std::cref来解决此问题。

另一方面，在“C ++编码标准”一书中，Sutter和Alexandrescu认为仿函数应该总是容易且快速地复制。他们建议在内部使用引用计数状态块（IIRC，这里没有这本书）。因此，虽然std::ref或std::cref可以解决您的问题，但它们更常用于“适应”非仿函数对象，例如通过std::vector到std::bind时。

备选方案1，shared_ptr<T>（或更好：shared_ptr<T const>）可能是您的最佳选择。在任何一种情况下，您只是将指针语义“包装”在BGL代码的值语义之后，只要您正确地使用所有对象生命周期，这是可以的。

Answer 2

我理解您对备选方案1的不适，但我认为这是“公共汽车已经离开”的情况;换句话说，C ++标准库（以及Boost，而不仅仅是BGL）的方向倾向于使用“保持引用”模式。

例如，考虑一下可以用lambda表达式实现的仿函数的普遍使用。据我所知，所有标准库（和boost）接口都按值传递仿函数参数，因此如果仿函数保持状态，它必须通过引用保存它。因此，我们应该习惯于看[&](){}而不是[=](){}。而且，通过类比，我们应该习惯看到访客持有他们的州的引用（或指针，但我更喜欢引用）。

实际上有理由通过值而不是引用来传递函子（和访问者）。如果它们是通过引用传递的，那么它们必须通过const&传递，这将使状态修改成为不可能，或者通过&，这将使临时值无法使用。唯一的另一种可能性是传递显式指针，但不能与lambdas或临时值一起使用（除非临时值不必要地堆分配）。

Answer 3

在实际拥有状态时，尝试让访问者无状态是没有意义的。我认为（2）没有任何问题。

持有大型共享状态的访问者类：实现引用语义的最佳方法？

3 个答案: