在 C++ 中返回对象的最佳方法？答案

【问题标题】：Best way to return an object in c++?在 C++ 中返回对象的最佳方法？
【发布时间】：2011-04-24 00:30:21
【问题描述】：

我对 c++ 很陌生，返回对象的更好方法是什么？我来自对象始终是引用的脚本世界，并且正在尝试实现相同的概念......我基于When to pass by reference and when to pass by pointer in C++?，其中一位用户说：“一个好的经验法则：”使用可以的时候参考，必要的时候指点”。”

// basic layer class
class Layer { private: Channel channel; // NEVER NULL };

// return object by pointer
Channel *Layer::getChannel() {
    return &channel;
};

// return by reference
Channel& Layer::getChannel() {
    return channel;
};

第二个版本的问题是编译器会接受这一行：

Channel channel = layer.getChannel();  // creates a copy BAD

什么时候应该：

Channel &channel = layer.getChannel();  // reference good

有没有办法强制第二个选项的调用者强制它不创建新频道，或者第一个选项更好，即使它永远不会为 NULL？

【问题讨论】：

“我来自脚本世界，其中对象始终是引用，并且我正在尝试实现相同的概念”为什么要尝试在 C++ 中将所有内容作为引用传递？在 C++ 中这样做是不自然的。您引用的“经验法则”可能会更好地表述为“尽可能使用值（和副本），否则使用引用，并且仅作为最后的手段使用指针。”
考虑到您的背景，我强烈建议您了解智能指针，以便获得堆分配对象的自动内存管理。

标签： c++

【解决方案1】：

您需要调整Channel 类本身，使其不可复制。如果它是可复制的，那么用户可以复制它，你做什么都不能阻止它。

如果复制不是有意义的操作，那么您可以“禁用”它。只需将复制构造函数 (Channel(const Channel&)) 和赋值运算符 (Channel& operator=(const Channel&)) 定义为私有。那么任何复制类的尝试都会导致编译错误。

另外，正如其他人所提到的，C++ 不是您熟悉的脚本语言。一切都不是参考，你只是假装自己进入一个痛苦的世界。在 C++ 中，通常在堆栈上分配对象，并按值传递对象，而不是传递引用和指针。

【讨论】：

【解决方案2】：

返回一个引用（或 const 引用）是 getter 方法让调用者直接访问成员变量的正常方式，所以我推荐getChannel() 的第二个版本。

如果您想防止调用者制作Channel 的不适当副本，您可以通过将其复制构造函数设为私有来实现。（如果您想阻止 everything 复制，甚至是 Channel 本身，您可以将构造函数声明为私有，然后不实现它。）但只有在复制实际上是荒谬的，例如如果该类表示某种无法复制的基础资源。不要仅仅因为您认为调用者不应该需要而禁止复制；这是调用者的决定。

【讨论】：

【解决方案3】：

当复制对您的目的而言成本不高且您不需要更改原始对象时，返回对象本身的副本。这应该是默认值。

Channel Layer::getChannel() {     return channel; };

当复制成本很高或您可能想要更改值时，通过引用或指针返回。通过引用返回允许您执行以下操作：

layer.getChannel().clear();

让它作用于该层中的通道。

返回一个指针类似于返回一个引用，只是它给了你更多的灵活性，因为指针根本不能指向任何对象。当我希望能够使用将“通道”存储在另一个类中时，我经常使用指针。然后我会做

 class MyClass
 {
     // ...
     void setChannel(Channel *pC) { m_pChannel = pC; }
 private:
     Channel * m_pChannel;  // pointer to a channel that came from layer
 }

【讨论】：

【解决方案4】：

由于您要返回对对象的引用，因此您正在为该类的用户提供对该对象的直接访问权限，如果您要这样做，为什么要将对象设为私有？只需公开即可。

【讨论】：

我试图阻止任何其他对象设置 Layer.channel。通过返回参考，我假设仍然可以将参考设置为新频道正确吗？我的头好痛。

【解决方案5】：

即使使用指针返回版本，也无法阻止调用者创建新实例。

Channel* channel = new Channel(*layer.getChannel());

我知道有办法实现这个目标。（例如，将 Channle 的 ctor 设为私有，因此只有它的静态成员函数或其友元函数才能创建它。）但是，我认为这不是您问题的重点。

关键是当你让成员函数返回引用或指针时，你给调用者选项，他可以选择他是想复制它还是引用它。此外，您可以通过添加const 使其成为只读来使您的意图更加明确。

对于您的情况，我会选择参考返回版本，因为 Channel 不能为空。如果您不希望他们更改成员变量，请返回 const 引用。请记住，没有单一的最佳方法来决定返回值类型，因为它取决于您想说什么。希望能帮助到你！ :)

【讨论】：

【解决方案6】：

最重要的是保持周围代码的可读性。 “在罗马做到入乡随俗。”很重要。您编写一次，但必须维护您的代码的每个人都必须阅读它。如果突然之间你的代码遵循了与你周围的每个人不同的准则，这意味着他们需要首先弄清楚你的风格，然后弄清楚你在做什么......

我见过的一种非常有效的方法是为您更改的内容提供指针，为您未更改的内容提供 const 引用：

class Passenger {
  ...
};

class Car {
public:
  int speed() const { return speed_; }
  void set_speed(int speed) { speed_ = speed; }
  const Passenger& passenger() const { return pass_;}
  Passenger* mutable_passenger() { return &pass_; }

private:
  int speed_;
  Passenger pass_;
};

这个类的客户可以做：

const Passenger& pass = car.passenger();  // no copy, but don't need to deal with NULL ptrs.

其他建议复制编译错误的答案是好的。

【讨论】：