为方法提供空实例是一种好习惯吗？答案

【问题标题】：Is it good practice to give an empty instance to a method?为方法提供空实例是一种好习惯吗？
【发布时间】：2017-02-20 15:59:45
【问题描述】：

这里是 C++ 新手！有一个类Individual 分配了很多内存，这样我们就想避免复制。让mother 和father 成为两个Individuals。我希望他们使用reproduce 方法复制另一个Individual，称为baby。

直观地说，我会用默认构造函数初始化baby，将它作为参数传递给reproduce，然后返回引用（尽管我认为没有必要返回引用）。这是执行此操作的代码

class Individual
{
    public:
        void reproduce (const Individual& father, Individual& baby)
        {
          // Set all attributes of baby
        }
    private:
        // Plenty of variables
}

int main()
{
  // Do Stuff
    Individual mother(arg1,arg2,arg3);
    Individual father(arg1,arg2,arg3);
    // Do stuff
    Individual baby;
    mother.reproduce(father,baby);
}

这算是好的做法吗？

另一种方法是直接在方法reproduce 中初始化baby 并返回一个引用，但我预测baby 将在reproduce 的调用结束时被销毁。

class Individual
{
    public:
        Individual& reproduce (const Individual& father)
        {
            Individual baby;
        // Set all attributes of baby
        return baby
        }
    private:
        // Plenty of variables
}

int main()
{
  // Do Stuff
    Individual mother(arg1,arg2,arg3);
    Individual father(arg1,arg2,arg3);
    // Do stuff
    auto baby = mother.reproduce(father);
}

也可以使用外部函数，但我看不出它可以代表什么优势。

【问题讨论】：

关于第二种情况，返回对临时的引用是未定义的行为。
为什么不直接返回一个值呢？ UB 代表未定义的行为。引用所指的东西将超出范围并且在控制权返回给调用者后不存在，因此当他们使用它时，他们会得到 UB。
“我们希望尽可能避免复制”——您是否测量过这是一个瓶颈？不要以性能的名义不必要地使您的代码复杂化，除非您确定优化会给您带来可衡量的改进。在那之前，只需构造并返回一个临时的baby 并返回它。
我会按值返回baby。与传入外部创建的婴儿相比，它是一种更好的现实模型。您可以使用 move 构造函数/赋值来使返回值便宜。
请注意，从方法中按值返回对象通常不需要复制该对象，因为大多数 C++ 编译器通常实现返回值优化：en.wikipedia.org/wiki/Return_value_optimization

标签： c++ performance class methods

【解决方案1】：

成员函数reproduce应该返回婴儿。

事先生一个仅仅因繁殖行为而改变的婴儿是没有意义的——这更像是你的父母在门口发现婴儿，被鹳放在家里，然后把婴儿塑造成他们的家庭;希望您现在知道这不是它的工作原理！

不用担心性能；如果您的 Individual 类有一个移动构造函数（或遵循零规则），那么这完全不是问题。即使没有，返回值优化也应该处理好事情。

您尝试返回对局部变量的引用具有未定义的行为，正如您正确直觉的那样。所以不要这样做。

【讨论】：

请注意，这实际上与“方法”无关，不可能针对特定代码段的这种特定设计问题定义“良好实践”。
让我猜。关于鹳的事，爸爸妈妈也对我撒了谎。

【解决方案2】：

我会给Individual 类一个构造函数，它接受两个Individual 输入参数，例如：

class Individual
{
public:
    Individual(Individual const& mother, Individual const& father)
    {
        // Pass on traits.
    }
};

当然，除非reproduction 也用放松、羞耻或性传播疾病来修饰父母。

【讨论】：

【解决方案3】：

你说得对：

另一种方法是直接在方法中初始化婴儿复制并返回参考，但我会预测婴儿不过会在调用reproduce结束时被销毁。

所以第一种方法肯定比上面提到的要好。

但是，我更喜欢（这只是我的恕我直言）使用动态分配。如果您绝对确定 reproduce 方法不会失败，并且将来也不会失败（没有人确切知道），则可以使用第一种方法。 p>

想象一下您的代码会是什么样子？

Individual baby;
mother.reproduce(father,baby);
if (baby.exists()) {
   // do stuff
}

这里的问题是您正在创建婴儿，甚至不确定它是否会被创建。我更喜欢跟随，您可以确定（如果您编写正确的代码）所有分配只会在需要时完成。

Individual* reproduce (Individual *father)
...
Individual *baby = mother->reproduce(father);
if (baby != nullptr) {
    // do stuff
}

或

bool reproduce (Individual *father, Individual * &baby) // or **baby
...
Individual *baby = nullptr;
if (mother->reproduce(father, baby) {
    // do stuff
}

第二种方式更容易出错或复杂（因为你应该注意传递的baby不存在，否则覆盖它可能会导致内存泄漏）。注意：我更喜欢统一的代码（和对象的用法），所以将母亲和父亲改为指针，这不是“必须做”的事情。

此外，通过这种方式，您甚至可以安全地将指针 baby 存储在 mother 的一些内部“子”列表中，而无需复制数据。

附：请记住在不需要时删除婴儿。

【讨论】：