如何让一个变量依赖于类中的其他变量？答案

【问题标题】：How to let a variable be dependent on other variables inside a class?如何让一个变量依赖于类中的其他变量？
【发布时间】：2020-03-12 10:24:28
【问题描述】：

变量international_standard_book_number 有什么问题？每当isbn_field_i 发生变化时，我怎样才能让它发生变化？

#include <iostream>
#include <string>

class ISBN
{
private:
  unsigned int isbn_field_1 = 0;
  unsigned int isbn_field_2 = 0;
  unsigned int isbn_field_3 = 0;
  char digit_or_letter = 'a';
  std::string international_standard_book_number =
    std::to_string(isbn_field_1) + "-" + std::to_string(isbn_field_2) + "-" +
    std::to_string(isbn_field_3) + "-" + digit_or_letter;

public:
  ISBN()
  {
    isbn_field_1 = 0, isbn_field_2 = 0, isbn_field_3 = 0, digit_or_letter = 'a';
  }
  ISBN(unsigned int a, unsigned int b, unsigned int c, char d)
  {
    isbn_field_1 = a, isbn_field_2 = b, isbn_field_3 = c, digit_or_letter = d;
  }
  friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, ISBN const& i)
  {
    return os << i.international_standard_book_number;
  }
};

int
main()
{
  ISBN test(1, 2, 3, 'b');
  std::cout << test << "\n";
  return 0;
}

输出：

0-0-0-a

期望的输出：

1-2-3-b

编辑：This question 的目的不是我的（为什么，而不是如何），它的答案对我的帮助不如这个主题的答案。

【问题讨论】：

这能回答你的问题吗？ Why should I prefer to use member initialization list?

标签： c++ c++17 initialization-list default-initialization

【解决方案1】：

变量international_standard_book_number 有什么问题？每当isbn_field_i 发生变化时，我怎样才能让它发生变化？

一般来说：每次一个组件发生变化时，您都必须重新分配它。

在您的特定情况下：使用初始化列表更改构造函数。

我的意思是……而不是

ISBN(unsigned int a, unsigned int b, unsigned int c, char d)
 {isbn_field_1=a, isbn_field_2=b, isbn_field_3=c, digit_or_letter=d;};

写

ISBN(unsigned int a, unsigned int b, unsigned int c, char d)
 : isbn_field_1{a}, isbn_field_2{b}, isbn_field_3{c}, digit_or_letter{d}
{}

现在你的示例代码编写

1-2-3-b

有什么变化？

有

ISBN(unsigned int a, unsigned int b, unsigned int c, char d)
 {isbn_field_1=a, isbn_field_2=b, isbn_field_3=c, digit_or_letter=d;};

首先你的字段是默认初始化的，所以

isbn_field_1    = 0;
isbn_field_2    = 0;
isbn_field_3    = 0;
digit_or_letter = 'a';

international_standard_book_number="0"+"-"+"0"+"-"+"0"+"-"+'a';

然后执行构造函数的主体

isbn_field_1    = 1;
isbn_field_2    = 2;
isbn_field_3    = 3;
digit_or_letter = 'b';

但international_standard_book_number 保持不变。

有

ISBN(unsigned int a, unsigned int b, unsigned int c, char d)
 : isbn_field_1{a}, isbn_field_2{b}, isbn_field_3{c}, digit_or_letter{d}
{}

初始化列表初始化字段（并替换默认初始化）

isbn_field_1    = 1;
isbn_field_2    = 2;
isbn_field_3    = 3;
digit_or_letter = 'b';

然后执行international_standard_book_number的默认初始化但使用新值，所以

international_standard_book_number="1"+"-"+"2"+"-"+"3"+"-"+'b';

【讨论】：

“:”之后和构造函数主体之前的所有内容都是初始化列表吗？或者它也可以是别的东西？
@SAJW - 好吧......在:之后和构造函数的主体之前（其中的每个初始化都是）初始化列表或（我不知道是否可以调用它初始化器列表，在这种情况下）对委托构造函数的调用（参见 Ayxan 答案中的示例）。

【解决方案2】：

使用成员函数。

#include <iostream>
#include <string>

class ISBN
{
private:
    unsigned int isbn_field_1=0;
    unsigned int isbn_field_2=0;
    unsigned int isbn_field_3=0;
    char digit_or_letter='a';
    std::string international_standard_book_number() const {
        return std::to_string(isbn_field_1)+"-"+std::to_string(isbn_field_2)+"-"+std::to_string(isbn_field_3)+"-"+digit_or_letter;
    }
public:
    ISBN(){isbn_field_1=0, isbn_field_2=0, isbn_field_3=0, digit_or_letter='a';}
    ISBN(unsigned int a, unsigned int b, unsigned int c, char d){isbn_field_1=a, isbn_field_2=b, isbn_field_3=c, digit_or_letter=d;};
    friend std::ostream &operator<<(std::ostream &os, ISBN const &i) 
    { 
        return os << i.international_standard_book_number();
    }
};


int main()
{
    ISBN test(1,2,3,'b');
    std::cout << test << "\n";
    return 0;
}

c++ 中的变量使用值语义。当你这样做时

std::string international_standard_book_number=
std::to_string(isbn_field_1)+"-"+std::to_string(isbn_field_2)+"-"+std::to_string(isbn_field_3)+"-"+digit_or_letter;

它将根据isbn_field_n 现在拥有的值为international_standard_book_number 分配一个值。它不会在这些变量之间创建某种自动链接，以确保它们保持同步。

如果您想要这种行为，则必须确保每次更新其他字段时都更新 international_standard_book_number。

【讨论】：

我认为这并不能真正回答问题，OP 希望从类中的其他成员初始化一个字符串成员。当然，您可以使用成员函数，但这是不同的设计。您也可以在构造函数中分配字符串值，但我相信 OP 想知道为什么发布的代码不能按预期工作。
@jdehesa OP 询问“我怎样才能让它改变，每当 isbn_field_i 改变时？”，不仅在初始化之后，应该使用成员函数。
@idclev463035818 再读一遍，确实可以这样理解，我不确定这个问题是指“每当构造函数的参数发生变化”还是“每当成员的值发生变化”构造对象的变量发生变化”。
@jdehesa 问题只是陈述了变量国际标准书号有什么问题？。查看 OP 代码，他似乎希望对 isbn_field_n 的更改传播到 international_standard_book_number，这是使用成员函数最容易获得的行为。
@super 是的，但成员变量是私有的，不能更改，所以对象实际上是不可变的......无论如何，现在有涵盖不同解释的答案我认为所以 OP 可能会找到什么他们需要。

【解决方案3】：

如果您只需要设置一次值（例如，其他值在对象之后不会改变被构造）你可以使用一个初始化列表：

ISBN(unsigned int a, unsigned int b, unsigned int c, char d) 
    : isbn_field_1(a), 
      isbn_field_2(b),
      isbn_field_3(c),
      digit_or_letter(d),
      international_standard_book_number(
          std::to_string(isbn_field_1) + "-" + 
          std::to_string(isbn_field_2) + "-" + 
          std::to_string(isbn_field_3) + "-" + 
          digit_or_letter)
{};

但请记住，成员仍然按照声明的顺序进行初始化，而不是按照初始化列表的顺序。

从技术上讲，您不需要在初始化列表中初始化 international_standard_book_number，正如 max66 的回答所示，这是个人喜好问题。

【讨论】：

【解决方案4】：

维护类不变量（取决于变量）这是您必须手动编码的内容。这是我们需要课程的原因之一。在一个类中，您可以禁止直接更改成员（将它们设为私有），但是当它们通过例如特殊的 set 方法更改时相应地更新不变量。

例如

void set_field_1(int field) {
  isbn_field_1 = field;
  international_standard_book_number = std::to_string(isbn_field_1)+"-"+std::to_string(isbn_field_2)+"-"+std::to_string(isbn_field_3)+"-"+digit_or_letter; 
}

【讨论】：

【解决方案5】：

我想添加到@max66's answer。

通常你有一个相互调用的构造函数的层次结构和一个最终的最终“主”构造函数，它接受所有参数并初始化变量。这避免了代码重复并极大地简化了哪些构造函数初始化了什么。您可以在下面的示例中看到我的意思。除此之外，要以可读的方式进行正确的字符串格式化，请使用{fmt} 库：

#include <fmt/format.h>
#include <string>

class ISBN
{
private:
        unsigned int isbn_field_1;
        unsigned int isbn_field_2;
        unsigned int isbn_field_3;
        char digit_or_letter;
        std::string international_standard_book_number;

public:
        ISBN()
                : ISBN{ 0, 0, 0, 'a' }
        {}
        ISBN(unsigned int a, unsigned int b, unsigned int c, char d)
                : isbn_field_1{ a }
                , isbn_field_2{ b }
                , isbn_field_3{ c }
                , digit_or_letter{ d }
                , international_standard_book_number{ fmt::format("{}-{}-{}-{}",
                                                                  isbn_field_1,
                                                                  isbn_field_2,
                                                                  isbn_field_3,
                                                                  digit_or_letter) }
        {}
};

【讨论】：

啊，所以变量应该只声明而不是设置，而是默认构造函数设置默认值。是对的吗？也感谢您提及 {fmt}！

【解决方案6】：

Visual Studio 2019 中的这段代码至少可以工作：

#include <iostream>
#include <string>

class ISBN
{
private:
    unsigned int isbn_field_1 = 0;
    unsigned int isbn_field_2 = 0;
    unsigned int isbn_field_3 = 0;
    char digit_or_letter = 'a';
    std::string international_standard_book_number =
        std::to_string(isbn_field_1) + "-" + std::to_string(isbn_field_2) + "-" +
        std::to_string(isbn_field_3) + "-" + digit_or_letter;

public:
    ISBN(unsigned int a, unsigned int b, unsigned int c, char d)
        :isbn_field_1(a), isbn_field_2(b), isbn_field_3(c), digit_or_letter(d), international_standard_book_number(std::to_string(isbn_field_1) + "-" + std::to_string(isbn_field_2) + "-" +
            std::to_string(isbn_field_3) + "-" + digit_or_letter)
    {
    }
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, ISBN const& i)
    {
        return os << i.international_standard_book_number;
    }
};

int
main()
{
    ISBN test(1, 2, 3, 'b');
    std::cout << test << "\n";
    test = {2, 3, 4, 'c'};
    std::cout << test << "\n";
    return 0;
}

另外，为什么是空的构造函数？

【讨论】：