重载的const和非const类方法在C ++中返回引用

时间:2013-06-05 21:13:13

标签: c++ class const const-cast

我在C ++中有一个数据结构类,它有一个对象的访问器(可能很大),我有使用这个访问器的const和非const方法,所以我需要重载它。我正在寻找下面代码的批判 - 也许有办法完成同样的事情更清洁?

我理解它的方式,有两种方法可以实现这一点,而不会在以下情况下复制访问器中的代码,方法是get()。我不确定这两种方法中是否存在严重问题,并且我希望得到一些指导

我喜欢方法A因为:

  • 只有一个const_cast
  • 方法的const-version get()返回一个副本
  • 非const方法直接获取非const引用

我不喜欢方法A,因为:

  • 非const方法get()只是通过契约的const(未经编译器检查)
  • 更难获得const-reference,但并非不可能

我喜欢方法B因为:

  • const方法的常量get()由编译器
  • 检查
  • 返回对象的副本由用户控制

我不喜欢方法B,因为:

  • 需要两个难以阅读的const_casts

这是两种情况的(最小)示例代码。

/**
 * summary:
 * Two classes with an overloaded method which is
 * guaranteed (by contract) not to change any
 * internal part of the class. However, there is a
 * version of this method that will return a non-const
 * reference to an internal object, allowing the user
 * to modify it. Don't worry about why I would ever
 * want to do this, though if you want a real-world
 * example, think about std::vector<>::front()
 *
 * The difference between A and B can be summarized
 * as follows. In both cases, the second method merely
 * calls the first, wrapped with the needed
 * const_cast's
 *
 * struct A {
 *     int& get();
 *     int  get() const;
 * };
 *
 * struct B {
 *     const int& get() const;
 *           int& get();
 * };
 *
 **/

struct A
{
    int _val;

    A() : _val(7) {};

    // non-const reference returned here
    // by a non-const method
    int& get()
    {
        // maybe lots of calculations that you do not
        // wish to be duplicated in the const version
        // of this method...
        return _val;
    }

    // const version of get() this time returning
    // a copy of the object returned
    int get() const
    {
        // CONST-CAST!!?? SURE.
        return const_cast<A*>(this)->get();
    }

    // example of const method calling the
    // overloaded get() method
    int deep_get() const
    {
        // gets a copy and makes
        // a copy when returned
        // probably optimized away by compiler
        return this->get();
    }
};

struct B
{
    int _val;

    B() : _val(7) {};

    // const reference returned here
    // by a const method
    const int& get() const
    {
        // maybe lots of calculations that you do not
        // wish to be duplicated in the non-const
        // version of this method...
        return _val;
    }

    // non-const version of get() this time returning
    // a copy of the object returned
    int& get()
    {
        // CONST-CAST!? TWO OF THEM!!?? WHY NOT...
        return const_cast<int&>(const_cast<const B*>(this)->get());
    }

    // example of const method calling the
    // overloaded get() method
    int deep_get() const
    {
        // gets reference and makes
        // a copy when returned
        return this->get();
    }
};


int main()
{
    A a;
    a.get() = 8;  // call non-const method
    a.deep_get(); // indirectly call const method

    B b;
    b.get() = 8;  // call non-const method
    b.deep_get(); // indirectly call const method
}

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

成员函数的constness应根据以下问题来决定:是在上下文中用于修改对象的成员函数吗?(成员直接修改对象,或返回引用/指向内部数据的指针,以便外部调用者可以修改对象)。如果是,请将其设为非常量,否则使其成为常量。

编译器将正确地选择仅在constness上有所不同的重载。但是,在重载解析中不使用返回类型。此外,返回按值/按引用应仅根据预期成本和您要返回的目标所有权来决定。幸运的是,C ++ 11通过提供move semantics使生活更轻松。这意味着您可以愉快地按值返回大型数据结构。如果引用的对象将比外部调用者更长,则仅通过引用返回。

在我看来,您的int& get()应该重命名为void set(int),并且您可以将int get() const拆分为计算助手和正确的get()

class C
{
    int val_;
public:
    void modify()   { /* some expensive computation on val_ */ }
    int get() const { return val_; }
    void set(int v) { val_ = v_; }
};

或者,如果您想保留get()个功能,可以执行

class D
{
int val_;
public:
    void modify()    { /* some expensive computation on val_ */ }
    int get() const  { modify(); return val_; }
    int& get()       { modify(); return val_; } // no const-cast needed
};