Question

假设您的计划需要跟踪一年中的几个月。每个月都有一个名称和天数。显然，这是您希望在编译时定义的信息，并且您希望限制程序，以便在运行时期间不能定义其他月份信息。当然，您希望方便地访问月份数据而无需复杂的方法调用。这些信息的典型用例松散沿着这些方向：

Month m = GetRandomMonth();
if ( m == FEBRUARY )
    CreateAppointment(2011, m, 28);

// Iterating over all months would be optional, but a nice bonus
for (/* each month m*/)
    cout << "Month " << m.name << " has " << m.num_days << " days." << endl;

而不应该飞的东西包括：

Month m = Month("Jabruapril", 42);  // should give compiler error

Month m = MonthService().getInstance().getMonthByName("February");  // screw this

（我故意使代码尽可能模糊，以表明我不限于任何特定的实现方法。）

解决这个问题最优雅的方法是什么？我正在添加自己的aswer供公众审查，但欢迎其他解决方案。

Answer 1

如下：

class Month
{
public:
    static const Month JANUARY;
    static const Month FEBRUARY;
    ...

private:
    Month(const std::string &name, int days) : name(name), days(days) {}

    const std::string   name;
    const int           days;
};

const Month Month::JANUARY = Month("January", 31);
const Month Month::FEBRUARY = Month("February", 28);
...

Answer 2

如果你不需要国家，最好是使用枚举。否则，您需要Singleton的变体，其中有许多预定义的类实例，而不仅仅是一个。关键是声明构造函数private，以便没有外部方可以实例化该类，并将所有需要的类实例定义为静态成员。

class Month {
  public:
    static const Month JANUARY(...);
    ...
    static const Month DECEMBER(...);

    // public API
private:
  Month(...);

    // private members
};

const Month Month::JANUARY = Month(...);
...
const Month Month::DECEMBER = Month(...);

Answer 3

将Month的构造函数设为私有，并公开静态函数调用getMonth。

简而言之，让Month单身！那么这就是基于我从你的问题中理解的内容。

-

编辑：

我想改进您的实施。由于Months不是必需的，因此我删除了它：

class Month
{
public:
    string name;
    int num_days;
public:
    static const Month JANUARY;
    static const Month FEBRUARY;
private:
    Month(string n, int nd) : name(n), num_days(nd) {}
};

const Month Month::JANUARY = Month("January", 31);
const Month Month::FEBRUARY = Month("February", 28);

Answer 4

我认为有几种方法可以解决这个问题：

1）Month是枚举类型，12个元素表示公历12个月的属性。由于C ++没有明确提供枚举类类型，我们将使用以下任一方法伪造它：

私有构造函数和对实例的公共访问（数组，静态数据成员，全局变量或带有月份数字或名称并返回指针/引用的函数）。这是一个经过修改的Singleton。
验证名称或月份编号的公共构造函数，并填写该类持有的内部知识的天数。这给出了类值语义。

请注意，为此目的，修改过的Singleton（12吨）可能实际上并不正确。您在标题中说“只能存在某些预定义的对象”，但在您的代码中编写Month m = GetRandomMonth();，它会创建一个名为Month的新m对象。所以不仅有某些预定义的对象，你在那里创建一个。看起来您希望按值使用月份，而不仅仅是通过引用预定义的对象。

要执行此操作，您需要Month才能拥有可访问的复制构造函数，并且您可能也需要一个赋值运算符。这意味着它不是Twelveleton（意思是，仅限于12个对象类型），只是只有12个可能不同的，不相等的值。通过类比考虑类型char - 在我的实现中只有256个可能的值，但我可以轻松地创建超过256个对象：char x[257] = {0};。

2）Month是代表一个月的一般类型。在公历中只有12个实际使用的值（如果你在闰年使用2月的不同值，则为13），但如果你想创建一个Month("Jabruapril", 42)（虚构），或Month("Nisan", 30)（希伯来语），或Month("December", 30)（朱利安改革之前的罗马日历），因为你认为课程定义的属性可以帮助你做你正在做的事，然后你欢迎来到。检查一个月是一个有效的格里高利月，并获得格里高利月，这是一个单独的问题，因为通常创造几个月。

（1）和（2）中的每一个都可能是正确的设计。

如果Month类中有很多逻辑内置假定格里高利历，那么（2）不太可能有用，如果你试图使用这个类，它只会给出错误的答案在希伯来日历中。由于公历不会改变（我们都真心希望），因此在使用无效格里高利月份的案例中，可以测试课程的里程并不多。老实说，如果日历发生变化，我无法预测日历会如何变化，因此我无法编写测试来确保我的代码已准备好进行更改。所以（1）可能是你想要的全部。

如果Month本身并没有做很多事情，那么它就会被整合在一起构成一年而日历智能存在于其他地方，然后（2）可能有用 - 你或其他人将重新使用它来实现其他日历。原则上我赞成为我的课程用户提供尽可能多的灵活性，尽管在实践中有时会给课程带来单元测试的负担，这是不合理的。

Answer 5

这是我自己的解决方案：

class Month
{
public:
    string name;
    int num_days;
private:
    Month(string n, int nd) : name(n), num_days(nd) {}
    friend class Months;
};

class Months
{
public:
    static const Month JANUARY;
    static const Month FEBRUARY;
    // ...
private:
    Months() {}
};

const Month Months::JANUARY = Month("January", 31);
const Month Months::FEBRUARY = Month("February", 28);
// ...

bool operator==(const Month& lhs, const Month& rhs)
{
    return lhs.name == rhs.name;
}

int main()
{
    cout << Months::JANUARY.name << " " << Months::JANUARY.num_days << endl;
    Month m = Months::FEBRUARY;
    if ( m == Months::FEBRUARY )
        cout << m.name << " " << m.num_days << endl;
    return 0;
}

这似乎运作得很好，虽然我不能迭代几个月。这可以通过将Month对象放在数组中并将各个月定义为数组元素的引用来解决。

Answer 6

这是带有枚举类的解决方案（需要C ++ 11）。我只用两个月的时间使代码简短。这种设计没有使用面向对象的范例，并且最终变得更加简单，即使初学者也可以理解。 C ++是一种多范式语言。为给定问题提供最简单的解决方案，而不是专注于一种特定的范例，这是值得的。

注意：这是正确考虑以下事实的第一个答案：2月的天数取决于年份。每月的天数不能是月份“对象”的静态属性，因为它取决于年份。必须使用方法或函数来获取每月的天数。

T1

如何限制类/结构，以便只存在某些预定义的对象？

6 个答案: