Tham chiếu các biến thành viên với tư cách là thành viên lớp

Tại nơi làm việc của tôi, tôi thấy phong cách này được sử dụng rộng rãi: -

#include <iostream>

using namespace std;

class A
{
public:
   A(int& thing) : m_thing(thing) {}
   void printit() { cout << m_thing << endl; }

protected:
   const int& m_thing; //usually would be more complex object
};


int main(int argc, char* argv[])
{
   int myint = 5;
   A myA(myint);
   myA.printit();
   return 0;
}

Có tên nào để mô tả thành ngữ này không? Tôi giả sử nó là để ngăn chặn chi phí có thể lớn của việc sao chép một đối tượng phức tạp lớn?

Đây có phải là thực hành tốt không? Có bất kỳ cạm bẫy nào đối với cách tiếp cận này không?

Có tên nào để mô tả thành ngữ này không?

Trong UML nó được gọi là tập hợp. Nó khác với thành phần ở chỗ đối tượng thành viên không thuộc sở hữu của lớp giới thiệu. Trong C ++, bạn có thể thực hiện tổng hợp theo hai cách khác nhau, thông qua các tham chiếu hoặc con trỏ.

Tôi giả sử nó là để ngăn chặn chi phí có thể lớn của việc sao chép một đối tượng phức tạp lớn?

Không, đó sẽ là một lý do thực sự tồi tệ để sử dụng cái này. Lý do chính cho sự kết hợp là đối tượng được chứa không thuộc sở hữu của đối tượng chứa và do đó vòng đời của chúng không bị ràng buộc. Đặc biệt, thời gian tồn tại của đối tượng được tham chiếu phải lâu hơn đối tượng được giới thiệu. Nó có thể đã được tạo sớm hơn nhiều và có thể tồn tại đến cuối vòng đời của vùng chứa. Bên cạnh đó, trạng thái của đối tượng được tham chiếu không được kiểm soát bởi lớp, nhưng có thể thay đổi bên ngoài. Nếu tham chiếu không phải là tham chiếu const, thì lớp có thể thay đổi trạng thái của một đối tượng nằm bên ngoài nó.

Đây có phải là thực hành tốt không? Có bất kỳ cạm bẫy nào đối với cách tiếp cận này không?

Nó là một công cụ thiết kế. Trong một số trường hợp, đó sẽ là một ý tưởng hay, trong một số trường hợp thì không. Cạm bẫy phổ biến nhất là thời gian tồn tại của đối tượng giữ tham chiếu không bao giờ được vượt quá thời gian tồn tại của đối tượng được tham chiếu. Nếu đối tượng bao quanh sử dụng tham chiếu sau khi đối tượng được tham chiếu bị hủy, bạn sẽ có hành vi không xác định. Nói chung tốt hơn là nên chọn bố cục hơn là tổng hợp, nhưng nếu bạn cần, nó cũng là một công cụ tốt như bất kỳ công cụ nào khác.

Nó được gọi là tiêm phụ thuộc thông qua chèn hàm khởi tạo : lớp Alấy phụ thuộc làm đối số cho hàm tạo của nó và lưu tham chiếu đến lớp phụ thuộc dưới dạng biến riêng.

Có một phần giới thiệu thú vị trên wikipedia .

Để có tính đúng đắn, tôi sẽ viết:

using T = int;

class A
{
public:
  A(const T &thing) : m_thing(thing) {}
  // ...

private:
   const T &m_thing;
};

nhưng một vấn đề với lớp này là nó chấp nhận các tham chiếu đến các đối tượng tạm thời:

T t;
A a1{t};    // this is ok, but...

A a2{T()};  // ... this is BAD.

Tốt hơn là thêm (yêu cầu ít nhất C ++ 11):

class A
{
public:
  A(const T &thing) : m_thing(thing) {}
  A(const T &&) = delete;  // prevents rvalue binding
  // ...

private:
  const T &m_thing;
};

Dù sao nếu bạn thay đổi hàm tạo:

class A
{
public:
  A(const T *thing) : m_thing(*thing) { assert(thing); }
  // ...

private:
   const T &m_thing;
};

nó được đảm bảo khá nhiều rằng bạn sẽ không có con trỏ đến một trang tạm thời .

Ngoài ra, vì hàm tạo nhận một con trỏ, nên rõ ràng hơn đối với người dùng Alà họ cần chú ý đến thời gian tồn tại của đối tượng mà họ truyền qua.

Các chủ đề có liên quan là:

• Tôi có nên thích con trỏ hoặc tham chiếu trong dữ liệu thành viên không?
• Sử dụng tham chiếu làm thành viên lớp cho các phụ thuộc
• GotW # 88
• Liên kết giá trị cấm thông qua hàm tạo với tham chiếu const thành viên

Có tên nào để mô tả thành ngữ này không?

Không có tên cho cách sử dụng này, nó được gọi đơn giản là "Tham chiếu với tư cách thành viên lớp" .

Tôi giả sử nó là để ngăn chặn chi phí có thể lớn của việc sao chép một đối tượng phức tạp lớn?

Có và cả những trường hợp bạn muốn liên kết thời gian tồn tại của một đối tượng này với một đối tượng khác.

Đây có phải là thực hành tốt không? Có bất kỳ cạm bẫy nào đối với cách tiếp cận này không?

Phụ thuộc vào cách sử dụng của bạn. Sử dụng bất kỳ tính năng ngôn ngữ nào cũng giống như "chọn ngựa cho các khóa học" . Điều quan trọng cần lưu ý là mọi ( gần như tất cả ) tính năng ngôn ngữ đều tồn tại bởi vì nó hữu ích trong một số trường hợp.
Có một số điểm quan trọng cần lưu ý khi sử dụng tham chiếu với tư cách là thành viên lớp:

• Bạn cần đảm bảo rằng đối tượng được giới thiệu được đảm bảo tồn tại cho đến khi đối tượng lớp của bạn tồn tại.
• Bạn cần khởi tạo thành viên trong danh sách khởi tạo thành viên của phương thức khởi tạo. Bạn không thể có một khởi tạo lười biếng , có thể có trong trường hợp thành viên con trỏ.
• Trình biên dịch sẽ không tạo bản sao gán operator=()và bạn sẽ phải tự mình cung cấp. Việc xác định nhà điều hành của bạn =sẽ thực hiện hành động gì trong trường hợp như vậy rất phức tạp . Vì vậy, về cơ bản lớp của bạn trở thành không thể gán .
• Tài liệu tham khảo không thể được NULLhoặc được thực hiện để tham chiếu bất kỳ đối tượng nào khác. Nếu bạn cần đặt lại, thì không thể thực hiện với một tham chiếu như trong trường hợp con trỏ.

Đối với hầu hết các mục đích thực tế (trừ khi bạn thực sự lo lắng về việc sử dụng bộ nhớ cao do kích thước thành viên) chỉ cần có một cá thể thành viên, thay vì con trỏ hoặc thành viên tham chiếu là đủ. Điều này giúp bạn tiết kiệm rất nhiều lo lắng về các vấn đề khác mà các thành viên tham chiếu / con trỏ mang theo mặc dù phải sử dụng thêm bộ nhớ.

Nếu bạn phải sử dụng một con trỏ, hãy đảm bảo rằng bạn sử dụng một con trỏ thông minh thay vì một con trỏ thô. Điều đó sẽ làm cho cuộc sống của bạn dễ dàng hơn nhiều với các con trỏ.

C ++ cung cấp một cơ chế tốt để quản lý thời gian tồn tại của một đối tượng thông qua các cấu trúc class / struct. Đây là một trong những tính năng tốt nhất của C ++ so với các ngôn ngữ khác.

Khi bạn có các biến thành viên được hiển thị thông qua ref hoặc con trỏ, nó vi phạm nguyên tắc đóng gói. Thành ngữ này cho phép người tiêu dùng của lớp thay đổi trạng thái của một đối tượng A mà không cần nó (A) biết hoặc kiểm soát nó. Nó cũng cho phép người tiêu dùng giữ một tham chiếu / con trỏ đến trạng thái bên trong của A, ngoài thời gian tồn tại của đối tượng A. Đây là thiết kế tồi. Thay vào đó, lớp có thể được cấu trúc lại để giữ một tham chiếu / con trỏ đến đối tượng được chia sẻ (không sở hữu nó) và chúng có thể được thiết lập bằng cách sử dụng hàm tạo (Ủy quyền các quy tắc thời gian sống). Lớp của đối tượng được chia sẻ có thể được thiết kế để hỗ trợ đa luồng / đồng thời tùy trường hợp.

Tham chiếu thành viên thường được coi là xấu. Họ làm cho cuộc sống khó khăn so với những người chỉ điểm thành viên. Nhưng nó không phải là đặc biệt phi thường, cũng không phải là một thành ngữ hay điều gì đó được đặt tên đặc biệt. Nó chỉ là bí danh.