Question

这个问题涉及类设计和连贯的接口（我猜）。

假设你有一个小班来代表一条道路的“几何”......它可能包含许多这样的属性和方法......

class RoadMap
{
    private:

    struct RoadPiece
    {
        float x1, y1, x2, y2;
    };  

    std::string name;
    float area_width;
    float area_height;

    std::vector<RoadPiece> pieces;

    public:

    const std::string& get_name() const {return name;}
    float get_width() const {return area_width;}
    float get_height() const {return area_height;}
    float get_area() const {return area_width * area_height;}

    void set_width(float v) {area_width=v;}
    void set_height(float v) {area_height=v;}
    void set_name(const std::string v) {name=v;}

    void add_road_piece(float x1, float y1, float x2, float y2)
    {
        //...
    }
}

如您所见，我们正在混合const和非const方法。没什么大不了的：我们几乎可以写这样的客户端代码

RoadMap m;

m.set_width(100.0);
m.set_height(150.0);
m.set_name("Northern Hills");

//Tedious code here...

std::cout<<"The area of the map is "<<m.get_area()<<std::endl;

现在，让我们想要向地图添加“另一层”信息，而不是必须属于地图，而是......在客户代码中补充它...说，交通标志

class TrafficSignsMap
{
    private:

    struct Sign
    {
        enum class types {STOP, YIELD, STEP_ON_IT};
        types type;     
        float x;
        float y;
    }

    std::vector<Sign> signs;

    public:

    void add_stop_sign(float x, float y) {/*Blah blah*/}
    void add_yield_sign(float x, float y) {/*Blah blah*/}
    void add_step_on_it_sign(float x, float y) {/*Blah blah*/}

    const std::vector<Sign>& get_all_signs() {return signs;}
    const std::vector<const Sign const  *> get_signs_in_area(float x1, float y1, float x2, float y2)
    {
        //Do some calculations, populate a vector with pointers to signs, return it...
    }
}

同样，我们可以编写各种客户端代码并混合道路和注册。在这一点上，请注意我并没有真正做这个应用程序，只是把它作为一个例子......

无论如何，在编写了更多代码后，我带来了第三层数据......这次是“PlacesToEat”。我不会在这里描述它们，但是你得到漂移：它本身存在但可以与道路或标志共享一定的空间（更像是道路，但是......）。通过这个第三层也是最后一层，我们找到了一个地方，我们可以获取包含道路，标志和吃饭地点信息的文件。我们认为我们可以写一个我们将提供文件的类，它会为我们存储信息。像这样：

class MapData
{
    private:

    RoadMap roads;
    TrafficSignsMap signs;
    PlacesToEatMap places_to_eat;

    public:

    MapData(const std::string& filename)
    {
        std::ifstream(filename);

        //Read the file... populate our properties...
    }

    const RoadMap& get_road_map() const {return roads;} 
    const TrafficSignsMap& get_signs_map() const {return signs;}
    const PlacesToEatMap& get_places_to_eat_map() const {return places_to_eat;}
};

这就是事情......一旦所有数据被分组到一个大容器中，我们应该提供const和非const访问，对吧？我想获得所有const数据，但我也应该能够添加新的吃饭地点，这是我当前界面无法做到的。

现在我知道我可以使用MapData类作为代理（增加它在应用程序中的责任）所以我会去：

MapData MD;
MD.add_stop_sign(10.0, 20.0);   //This, in time, proxies to the inner property.

或者我可以添加const和非const getter（增加我的头痛），如下所示：

MapData MD;
float area=MD.get_road_map().get_area();
MD.get_non_const_road_map().add_road(/*blah blah*/);

或者我可以将其搞砸并公开这些属性：

public:

RoadMap roads;
TrafficSignsMap signs;
PlacesToEatMap places_to_eat;

或者我可以让getter非const，因为我打算修改数据并完成它（这里没有真正的缺点......我猜，我说得到一个const MapData对象，我不应该无论如何都能改变它：）

    RoadMap& get_road_map() {return roads;} 
    TrafficSignsMap& get_signs_map() {return signs;}
    PlacesToEatMap& get_places_to_eat_map() {return places_to_eat;}

请再次注意，该问题已经编制完成，因为这个问题已被编辑（为什么道路地图存储维度呢？）。考虑到这一点，你会如何处理这种情况？我正在寻找一种方法，我可以将MapData类尽可能地扩展，以防我想要添加更多层（应该丢弃代理选项）以及尽可能正确的层。非常感谢。

Answer 1

当然有很多方法可以做到这一点。但从设计的角度来看，保持一致（see here: "consistency coincides with conceptual integrity"）非常重要。

您对三个容器类RoadMap，TrafficSignsMap和PlacesToEatMap的方法都有以下原则：

容器中的对象是私有结构
容器的用户不知道对象，但只知道定义对象的数据（例如：路段的四个浮点数）。
使用构成对象的数据在容器中进行插入（以及检索？）。

如果您想保持一致，那么您应该对MapData采用相同的方法：使用代理方法（您的第一个选择）。

个人（但在这里我们要留下客观事实并输入主观意见）我认为这种设计并没有利用面向对象的设计。我不是说它很糟糕：这样做可能有充分的理由。但不是最佳的。为什么？您的课程的用户无法操纵您的课程所设计的应用程序对象：他不使用路段，而只使用段坐标。例如：如果稍后您决定float不够精确且应使用double，则必须审核每一段代码。如果您意识到可能存在tunel并且您的坐标需要为3D，则它将是真正的维护灾难

C ++数据分组类和const访问

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