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通常会出现需要聚合的情况：一个对象在没有拥有它的情况下使用另一个对象。也就是说，一些主模块将为其他人创建和共享一个对象。

但是，到目前为止，我还没有找到实现它的正确方法。

之前的研究：

1）类似C的指针：共享对象作为指针提供。问题在于程序员可以正确地管理创建，共享和删除的顺序，这可能很容易带来悬空指针。

int main()
{
    A a;
    B b(&a);
    return 0;
}

2）弱点：使用共享/弱指针解决悬空指针的问题。主要问题是：它避免使用堆栈对象。它还会对异常进行中继，在最好的情况下，这是一个极端主题，在最坏的情况下是不可能的（内核/低级代码）。

int main()
{
    std::shared_ptr<A> a(new A());
    std::weak_ptr<A> wa = a; // optional, but required to show the weak_ptr use
    B b(wa);
}

3）共享指针：仅使用共享指针与（2）具有相同的问题，但另外A的所有权是未知的：这违反了几个设计准则。

4）对象参考：共享对象的引用解决了悬空问题，可能是最简单的解决方案。另一方面，它强制聚合对象在构造函数中传递，它避免赋值运算符，并且通常限制设计。

int main()
{
    A a;
    B( a );
}

5）永远不要聚合，只要作为参数传递。即使可能，这也会大大增加某些功能的参数数量。在我看来，这太复杂了。

6）单身人士模式 Singleton允许从多个模块访问单个对象。但是，这只允许共享一个实例，并且它违背了几个设计指南。

问题：

在现代C ++中实现聚合的正确方法是什么？

理想的目标是：

轻松维护代码，避免错误。
以不同方式使用它的灵活性（例如堆栈/堆）
没有太多额外的复杂性或模糊的代码。

Answer 1

正如许多评论者所指出的那样，你的问题没有一个解决方案。但是，考虑到C ++设计模式的人们已经详细讨论了这种事情。关于更好地处理悬空指针的一个很好的讨论（包括其中一个评论者的建议，template <class T> using non_owning_ptr<T> = T*），我建议Bjarne Stroustrup的talk关于C ++核心规则和指南，特别是从链接开始的段给出。 Herb Sutter的后续行动talk在这方面也很有用，介绍了静态分析工具的一些想法，以执行这些规则。

我知道这不是你正在寻找的神奇解决方案，但是对于它的价值，它似乎是人们方式更智能和方式的解决方案比我想象的更有经验的C ++。老实说，这就是Bjarne Stroustrup最近在这些规则和指导方面花费大部分时间的原因：C ++本身并不存在对这些事情的完美解决方案，但是在一些限制条件下，我们可以更接近。

Answer 2

我需要聚合：一个对象在不拥有它的情况下使用另一个对象。

这不是＆＃34;聚合＆＃34;的定义。我熟悉的。但就本篇文章而言，我将使用它。

如果没有在C ++类型系统中拥有对象，就无法表达一个对象访问对象的能力。对于表达这种想法的类型，实现这种关系的方法太多了。

让我们说我们有一些实例A可以访问实例B但不拥有B.所以，你如何定义这两个实例之间的关系？如果在没有首先通知A的情况下销毁B，则这种关系是不安全的。那么，我们如何确保？

实际上有几十种方法。也许B保存在shared_ptr中，因此A可以在weak_ptr中保留其引用，从而在B不再存在时获得通知。也许有一些特定的对象C拥有A和B，并将确保这一点。也许代码的一般结构使得B在A之前不可能被销毁。也许B本身知道它何时被链接到A并且将在其析构函数中通知A.或许代码很脆弱，但每个编写代码的人都非常谨慎，以确保A不会比B更长。

没有单一的＆＃34;正确的方法来实现它＆＃34;，因为＆＃34;它＆＃34;不是一回事。这是无数可能的关系。这些关系都不一定是错的;他们中的大多数甚至不一定是坏代码。它们只是类型之间的隐式关系。

Library Fundamentals v1包含observer_ptr<T>，它只是一个指针包装器;它没有传达所有权语义。但是，核心C ++指南建议raw pointers be used for most of these use-without-ownership relations;而是建议使用owner<T>注释拥有某些内容的指针。

在现代C ++中实现聚合的正确方法是什么？

2 个答案: