将数据成员的生命周期约束为一个方法

时间:2012-07-12 15:59:38

标签: c++ constructor destructor object-lifetime placement-new

我遇到了一个稍微不寻常的问题。请考虑以下代码:

class parser
{
    lexer lex;

public:

    node_ptr parse(const std::string& expression)
    {
        lex.init(expression.begin(), expression.end());
        // ...
        // call some helper methods
        // return the result
    }

private:

    // lots of small helper methods, many of them accessing lex
};

parse方法使用init方法初始化词法分析器。在此之前,词法分析器处于不可用的“默认”状态。通常,人们应该在施工期间初步建立一个成员,所以为什么我不这样做呢:

class parser
{
    lexer lex;

public:

    parser(const std::string& expr) : lex(expr.begin(), expr.end()) {}

    node_ptr parse()
    {
        // call some helper methods
        // return the result
    }
    // ...
};

首先,这意味着客户端可以多次调用解析方法,这没有多大意义。

其次,更重要的是,它很容易导致严重的终身问题:

parser my_parser("1 * 2 + 3 * 4");
auto root = my_parser.parse();

在上面的代码中,词法分析器将使用一个临时字符串对象进行初始化,该对象不再存在于行尾,因此在下一行中调用parse方法将调用未定义的行为。

由于这两个原因,我真的想用同样的方法初始化和解析。不幸的是,我不能在构造函数中执行它,因为我需要返回一个结果,而构造函数不能返回结果。

从技术上讲,可以在parse方法中构造词法分析器,如果我也相应地更改构造函数和析构函数,则可以在之后销毁它:

class parser
{
    static std::string dummy;
    lexer lex;

public:

    parser() : lex(dummy.begin(), dummy.end())
    {
        lex.~lexer();
    }

    node_ptr parse(const std::string& expression)
    {
        new(&lex) lexer(expression.begin(), expression.end());
        // call some helper methods
        lex.~lexer();
        // return the result
    }

    ~parser()
    {
        new(&lex) lexer(dummy.begin(), dummy.end());
    }
    // ...
};

但这是迄今为止我在很长一段时间内编写的最丑陋的代码。它也不例外;如果帮助方法抛出怎么办?实际上,这正是遇到解析错误时发生的情况。

那么我应该如何解决这个问题呢?在parse内使用本地词法分析器并指向lexer*成员?使用boost::optional<lexer>会员?或者我应该使用init方法?或者我应该在构造函数中进行解析并抛出包含所需结果的“期望”?

4 个答案:

答案 0 :(得分:3)

我绝对不会做你的第二个例子。更好的是在lexer中构建Parse(),并存储指针或boost::optional。但是如果你想允许这个,那么你的助手函数必须在继续之前检查词法分析器是否有效。对我来说似乎很乱。

更好的是让Parse成为一个独立的功能。我设想这对呼叫者更敏感,并解决你的问题:

void parser_helper(lexer& lex)
{
    ...
}

node_ptr Parse(const std::string& inp)
{
    lexer lex(inp);
    ...
    parser_helper(lex);
    ...
    return ret;
}

或者如果你有更多的州传递......

class parser_helper
{
    lexer lex;
    ... other state here

public:
    parser_helper(const std::string& inp) :
        lex(inp)
    {
    }

    ... helper functions here.
    void helper_function() { }
}

node_ptr Parse(const std::string& inp)
{
    parser_helper helper(inp);
    ...
    helper.helper_function();
    ...
    return ret;
}

无论哪种方式,词法分析器应该只是Parse函数中的自动变量。

这个想法是调用者期望的接口只是一个函数。不需要让调用者处理类,只是因为Parse的内部具有状态/辅助函数。

答案 1 :(得分:2)

您没有理由parse(事实上,lex)不应该是简单的函数。此外,您没有说明parse采用该表达式,或采用初始化lexer

编辑:

或者只是在解析堆栈上将它们创建为lambdas。但是,正如我所说,我可以看到解析器存在的必要性。但它似乎不需要存在于解析自身的成员方法之外,质疑为什么不重构该方法以超出类。像

这样的东西
class parser { 
    lexer l;
     // stuff
};
node_ptr parse(...) { 
    parser p(...); 
    return p(); 
}

答案 2 :(得分:0)

  

在上面的代码中,词法分析器将使用暂时不存在于行尾的字符串对象进行初始化,因此在下一行中调用parse方法将调用未定义的行为。

这没有意义。您可以复制临时字符串并在lexer中使用它。

答案 3 :(得分:0)

  

在解析中使用本地词法分析器并使lexer *成员指向它?

这得到我的投票。这样你就可以完全控制它的生命周期。