在类中改变私有向量的最佳方法答案

【问题标题】：Best way to mutate a private vector in a class在类中改变私有向量的最佳方法
【发布时间】：2014-05-11 21:22:07
【问题描述】：

我有一个关于更好的编程实践的问题。说，我有以下课程：

class MyClass {
public: 
    vector<double> data() { return data_; }
    void set_data(int index, double value) { data_[index] = value; }
private:
    vector<double> data_;
};

我有私有向量 data_ 和访问器/修改器函数。在公共data_ 的情况下使用operator= 非常方便。但是，我需要将 data_ 设为私有并通过成员函数访问/改变它。但我不确定构造 mutator 函数的最佳方法。到目前为止，我最好的方法是示例中的方法。有什么建议吗？

【问题讨论】：

我不明白为什么示例中的那个不好...一个小的改进是使结构中的 mutator 只是一个原型，并在程序中具有较低的功能.
更多上下文会有所帮助。仅考虑到这一点，最好的方法是说using MyClass = std::vector<double>;
您的课程，正如所写的那样，与独立的std::vector<double> 一样好，并且没有告诉我们您想要实现的目标。这使得很难就“更好的方法”给出建议。
不要仅仅为了上课而上课。每个班级都应该有一个单一的、不同的目的和责任。如果您的班级有太多职责，请将其拆分。如果没有，请将其删除。
就目前而言，您的data() 方法应该是const，并且您无法设置向量的大小。你想如何创建这个类？

标签： c++ class private mutators

【解决方案1】：

这取决于你想对课程做什么，但我建议：

double getAt(size_t index) const { return data_.at(index); }
void setAt(size_t index, double value) { data_.at(index) = value; }

这样做的好处是您可以更改类的内部实现，例如使用不同的 STL 容器，并且您不需要更改接口。请注意，getter 是const。

如果性能至关重要并且您信任调用者，那么您可以省略边界检查：

double getAt(size_t index) const { return data_[index]; }
void setAt(size_t index, double value) { data_[index] = value; }

但是能够设置整个向量并且您不介意公开实现可能很有用，在这种情况下您可能需要类似的东西：

void setData(std::vector<double> data) { data_ = std::move(data); }

请注意，setData 按值获取向量并将其移动到私有成员变量中，这意味着如果调用者传递一个右值，则不会进行复制。

如果您需要获取整个向量，您可以选择。如果向量不是太大，性能并不重要，或者无论如何您都需要制作副本，那么按值返回就可以了，这将是我的首选：

std::vector<double> getData() const { return data_; }

否则通过引用返回：

const std::vector<double>& getData() const { return data_; }
std::vector<double>& getData() { return data_ }

但请注意，这完全破坏了封装，尤其是非常量版本。

【讨论】：

【解决方案2】：

提供数据访问权限的最简单方法。

double& at(size_t index) { return data_[index]; }
double const& at(size_t index) const { return data_[index]; }

【讨论】：

这在我看来有点像“返回对象内部的句柄”。
@ChrisDrew 这几乎是真的。唯一的区别是您可以将数据的内部持有者更改为double 的数组，并且仍然能够支持该接口。如果您发疯了，您甚至可以将内部数据更改为std::map，并且仍然能够支持该接口。1
@R Sahu：没错，但封装的内容远不止这些。我们还想保护私人数据。 Scott Meyers 说第二种方法的问题在于它可能导致“悬空手柄”，请参阅ideone.com/McIGCp。 Scott 确实继续承认 vector 上的 operator[] 返回对容器中数据的引用，但“......这样的函数是例外，而不是规则”。
@ChrisDrew 所有 STL 容器都返回对它们持有的数据的引用。很明显，这些都是意见问题。悬空指针的风险是 C/C++ 编程的一部分。您必须了解潜在的陷阱，并使用您的类接口来应对随之而来的风险。按值返回对象适用于基本类型而不是太大的 POD。当您有容器和复杂的聚合对象时，它们就会分解。
@R Sahu：但您并没有承担编写通用 STL 容器的任务。在这种情况下，您只返回 double 那么为什么不按值返回呢？它将同样快速且不易出错。