C++ 在类构造函数中定义一个常量成员变量

Question

通常当你的类中有一个常量私有成员变量时，它只有一个 getter 而没有 setter，它看起来像这样：

// Example.h
class Example {
    public:
        Example(const int value);
        const int getValue() const;
    private:
        const int m_value;
};


// Example.cpp
#include "Example.h"

Example::Example(const int value)
: m_value(value)
{
}

const int Example::getValue() const
{
    return m_value;
}

现在我想要做的是有一个像这样的常量 int 成员变量，而不是像这样在初始化部分定义它：: m_value(value) 我需要获取另一个对象 - 我将使用本例中的vector——作为构造函数的参数，根据参数对象设置m_value。在这种情况下，如果大小大于 0，我将尝试做向量的大小 + 1。所以这就是我所做的：

Example::Example(std::vector<Example*> myVec)
{
    if (myVec.size()) {
        m_value = myVec.size() + 1;
    }
    else {
        m_value = -1;
    }
}

但是我收到一个错误uninitialized member 'Example::m_value' with 'const' type 'const int'，如果我在初始化部分中初始化 m_value，我会收到错误assignment of read-only data-member 'Example::m_value'，这对我来说都是有意义的，我应该得到这些错误，但我怎么能绕过他们？

编辑： 我可以编辑m_value 的唯一方法是在对象本身内部（因为 m_value 是私有的）。只有 getter 会限制我将 m_value 设置为构造函数中设置的值以外的任何值。将常量 int 作为成员变量对我有什么好处吗？

Answer 1

使用静态成员函数计算您需要的结果并在初始化列表中调用该函数。像这样：

// Example.h
class Example {
    public:
        Example(const int value);
        Example(std::vector<Example*> myVec);

        const int getValue() const;
    private:
        const int m_value;

        static int compute_m_value(::std::vector<Example*> &myVec);
};

// Example.cpp
#include "Example.h"

Example::Example(const int value)
: m_value(value)
{
}

Example::Example(std::vector<Example*> myVec)
: m_value(compute_m_value(myVec))
{
}

const int Example::getValue() const
{
    return m_value;
}

int Example::compute_m_value(::std::vector<Example*> &myVec)
{
    if (myVec.size()) {
        return myVec.size() + 1;
    }
    else {
        return -1;
    }
}

在这种特殊情况下，函数非常简单，您只需在构造函数中使用三元运算符（又名: m_value(myVec.size() > 0 ? int(myVec.size() + 1) : int(-1)）即可在初始化时直接计算值。这看起来像一个例子，所以我给了你一个解决问题的非常通用的方法，即使计算你需要的答案的方法可能非常复杂。

一般的问题是常量成员变量（以及 BTW 引用的成员变量）必须在初始化列表中初始化。但是初始化器可以是表达式，这意味着它们可以调用函数。由于此初始化代码非常特定于该类，因此它应该是该类的私有（或可能受保护）函数。但是，由于在构造类之前调用​​它来创建一个值，因此它不能依赖于类实例的存在，因此没有this 指针。这意味着它必须是静态成员函数。

现在，myVec.size() 的类型是 std::vector<Example*>::size_t，并且该类型是无符号的。而且您使用的是 -1 的哨兵值，但事实并非如此。而且您将它存储在int 中，无论如何它可能都不是合适的尺寸。如果您的向量很小，这可能不是问题。但是，如果您的向量根据外部输入获取大小，或者如果您不知道它将获得多大，或任何其他因素，这将成为一个问题。您应该考虑这一点并相应地调整您的代码。

Answer 2

这个答案解决了所有其他答案的问题：

这个建议不好：

m_value(myVec.size() ? myVec.size() + 1 : -1)

条件运算符将其第二个和第三个操作数带入一个通用类型，而不管最终选择如何。

在这种情况下，size_t 和 int 的常见类型是 size_t。因此，如果向量为空，则将值 (size_t)-1 分配给 int m_value，这是一个超出范围的转换，调用实现定义的行为。

---

为避免依赖实现定义的行为，代码可以是：

m_value(myVec.size() ? (int)myVec.size() + 1 : -1)

现在，这保留了原始代码存在的另一个问题：myVec.size() >= INT_MAX 时的转换超出范围。在健壮的代码中，这个问题也应该得到解决。

我个人更喜欢添加辅助函数的建议，该函数执行此范围测试并在值超出范围时抛出异常。尽管代码开始变得难以阅读，但单行是可能的：

m_value( (myVec.empty() || myVec.size() >= INT_MAX) ? -1 : (int)myVec.size() + 1 )

---

当然还有其他一些方法可以更干净地处理这个问题，例如将size_t 用于m_value，或者将(size_t)-1 作为标记值，​​或者最好完全避免需要标记值。

Answer 3

您有两个基本选择。一种是使用条件运算符，这对于像您这样的简单条件很好：

Example::Example(const std::vector<Example*> &myVec)
  : m_value( myVec.size() ? myVec.size() + 1 : -1)
{}

对于更复杂的事情，您可以将计算委托给成员函数。注意不要在里面调用虚成员函数，因为它会在构造过程中被调用。最安全的是static:

class Example
{
  Example(const std::vector<Example*> &myVec)
    : m_value(initialValue(myVec))
  {}

  static int initialValue(const std::vector<Example*> &myVec)
  {
    if (myVec.size()) {
      return myVec.size() + 1;
    } else {
      return -1;
    }
  }
};

当然，后者也适用于类外定义。我已将它们放在课堂上以节省空间和打字。

Answer 4

首先，变量是在类定义中定义，而不是在构造函数中。它在构造函数中初始化。

其次，这样做的方法就像您的构造函数当前所做的那样：将初始值设定项列表中的值存储在其中：

Example::Example(std::vector<Example*> myVec)
    : m_value(myVec.size() ? myVec.size() + 1 : -1) {
}