带有可选参数的 C++ 构造函数

Question

您好，我是 C++ 新手，我正在尝试创建一个类层次结构，其中每个类代表模式文档中的一个节点，想想 json-schema。看看例如的表示string。 string 可以有三个可选的约束

• min_length
• max_length
• pattern

此外，string 是 type，因此有一个基类表示 type，所有类型（boolean、number、...）都从该基类继承。现在，实现这一目标的一种方法是编写类似

struct Type {
  const std::string m_name;

  Type(const std::string& name)
  : m_name{name}
  {}

  virtual X Serialize() const {
    //...
  }
};

struct String : Type {
  const int m_max_len;
  const int m_min_len;
  const std::string m_pattern;

  String(int min_len, int max_len, const std::string& pattern)
  : Type("string")
  , m_min_len(min_len)
  , m_max_len(max_len)
  , m_pattern(pattern)
  {}

  X Serialize() const override {
    // If min_length was not set then it should be omitted from the serialized output.
  }
};

此 String 实现不会使约束成为可选。怎么办？

选项：

• 可以采用一种策略，将默认构造函数参数设置为一些“非法”值，例如INT_MIN（在这种情况下可以使用，因为长度不能为负数），但在一般情况下不起作用。很可能所有可能的整数都是合法值，pattern 参数也是如此。
• 您不希望为可选参数的每个可能排列使用不同的构造函数。在这种情况下，有三个可选值会产生 2^3 不同的构造函数。此外，编译器也无法区分构造函数 String(int min_length) 和 String(int max_length)。
• 可以做类似的事情
  
  String(int* min_length = nullptr, int* max_length = nullptr, const std::string* nullptr)
  
  但是您必须使用new/delete 或为设置的参数提供左值。
• 最后每个成员都可以是std::unique_ptr。
  
  String(std::unique_ptr<int> min_value nullptr, std::unique_ptr<int> max_value = nullptr, std::unique_ptr<const std::string> pattern = nullptr)
  
  但是在创建String 的实例时，您最终会遇到相当复杂的调用。此外，如果实现一个 Types 的容器，它可能有自己的可选参数，很快就会失控。

最后，代码必须兼容 C++14。

Answer 1

你可以简单地使用std::optional:

String(const std::optional<int> &min_len, const std::optional<int> &max_len, 
       const std::optional<std::string> &pattern);

Type *type = new String(5, {}, std::nullptr); // last 2 parameters are omitted.

对于 C++14，您可以使用其他开源库中存在的类似结构（例如 boost::optional、folly::Optional）。

Answer 2

我缺乏对 @Kostas 的评论的声誉点

为了与 C++14 兼容，您可以尝试具有可选的实验性命名空间（如果它可用/适用于您的编译器）

#include <experimental/optional>

那么你可以使用

String(std::experimental::optional<int> &min_len,.....)
min_len.value_or(-1)

Answer 3

如果你不能使用std::optional，你可以编写你自己的可以包含或不包含值的类。它不像很多代码。可以让它的接口像 std::optioal 有或者可以做出不同的东西，重要的是数据：

class OptInt {
    bool set_;
    int value_;
public:
    OptInt() : set_(false) , value_(0) {}
    OptInt(int v) : set_(true), value_(v) {}
    // can add other ways how to create it

    bool isSet() const {return set_;}
    int get() const {if (!set_) throw 666; return value_;}
    // can add other operations you want to it.
};

然后你可以使用这种默认构造的 OptInt 作为你的默认参数，所以它不会被设置，但如果调用者提供 int 参数，那么它会被设置。

Answer 4

您是否尝试过使用std::optional（C++17 起）？ 我知道您提到需要使用 C++14 兼容代码，但有一个 boost::optional 可用。