如何保持 const 正确性和 RAII？答案

【问题标题】：How can I keep const-correctness and RAII?如何保持 const 正确性和 RAII？
【发布时间】：2014-04-29 07:15:44
【问题描述】：

我有类似的情况：

class A
{
    public:
        A(shared_ptr<B>);
}

class B : public enable_shared_from_this<B>
{
    const shared_ptr<A> a;
}

在构造之前我不能有shared_ptr 到B，所以在初始化a 之前。所以，我需要在构造之后初始化我的常量字段（我认为它拒绝 RAII），或者只是稍后再构造它（所以它不能是 const，所以它否认 const 正确性，并且看起来也不太一致RAII)。

这看起来很常见。有没有最干净的方法来处理这个？你会怎么做呢？

【问题讨论】：

这就是我不广泛使用 std::shared_ptr 的原因。
为什么有一个 const 成员？
恕我直言，A 和 B 之间的循环依赖关系表明应该有另一种解决方案，这两种类型之间的耦合较少。
@Nobody 对，A 应该在构造函数中获取 weak_ptr，我忘记了循环。我从智能指针开始。
我什至不谈论智能指针，我认为std::weak_ptr 不会解决我正在谈论的问题：看起来错误的代码依赖关系。在没有看到实际代码的情况下，我对此无话可说。

标签： c++ c++11 shared-ptr raii weak-ptr

【解决方案1】：

我会通过没有const 成员来解决这个问题，简单明了。它们通常比它们的价值要麻烦得多（例如，它们使课程不可分配，甚至不能移动分配）。

a 是私有的，所以只有类本身可以访问它。因此，记录“a 在初始化后永远不应该被修改！！！”就足够了。如果您担心这还不够（或者课程中有 friends 超出您的控制范围），您可以像这样使这一点更加明显：

class B : public enable_shared_from_this<B>
{
  const std::shared_ptr<A>& a() { return _use_this_ONLY_for_initialising_a; }

  std::shared_ptr<A> _use_this_ONLY_for_initialising_a;
};

【讨论】：

【解决方案2】：

这种情况是重构代码的一个很好的指标。在找到解决此问题的方法之前，请考虑 B 是否实际上应该继承自 A 或成为 A 的成员...

.. 因为它可能会删除你的对象的常量 - 并且可能不使用 shared_ptr （你在那里有一个循环引用，所以单独的引用计数永远无法破坏你的对象！）。

【讨论】：

A 绝对不应该继承。 A 是一些与B 密切相关的小组件，我将其分发到GUI 的某些部分以分离界面。我想我会放弃const，使用getter 来访问字段（在我的代码中a 是public）和工厂来构建对象（与RAII 一致）。关于循环依赖——我认为A应该取weak_ptr，这是我的错误。

【解决方案3】：

如果A 实际上并没有保留shared_ptr<B> 的副本，您传递它（只是简单地使用B），那么您可以完成这项工作（见下文），但是：

如果A 没有保留对B 的引用，那么它可以只使用B& 或B* 参数，而不是shared_ptr<B>，因此您应该更改设计。
如果A 确实保留了引用，那么您将获得循环引用，因此您应该更改设计。

这可行，但真的非常可怕，而且很容易引入错误，而且通常是个坏主意，我可能什至不应该展示它，只需更改您的设计以避免循环依赖：

#include <memory>
#include <iostream>

class B;

class A
{
public:
  A(std::shared_ptr<B> b);
};


class B : public std::enable_shared_from_this<B>
{

  // return a shared_ptr<B> that owns `this` but with a
  // null deleter. This does not share ownership with
  // the result of shared_from_this(), but is usable
  // in the B::B constructor.
  std::shared_ptr<B> non_owning_shared_from_this()
  {
    struct null_deleter {
      void operator()(void*) const { }
    };

    return std::shared_ptr<B>(this, null_deleter());
  }

public:
  B(int id)
  : m_id(id), a(std::make_shared<A>(non_owning_shared_from_this()))
  { }

  int id() const { return m_id; }

private:
  int m_id;
  const std::shared_ptr<A> a;
};

A::A(std::shared_ptr<B> b)
{
  std::cout << b->id() << std::endl;
}

int main()
{
  auto b = std::make_shared<B>(42);
}

【讨论】：