C++ 封裝和構造函數中的引用

Question

當有人傳遞參數時，我無法將封裝的概念（其他人不應直接更改對象數據）和良好的性能建議放在一起。

對於此代碼

// Code only for illustration, I'm not looking for syntax comments (thanks)
class Person{
private:
    std::string name;
    std::string Id;

public:
    Person(std::string _name, std::vector<double> vec)...

我知道最推薦使用的是參數的const引用（甚至編譯器也警告過）。 但這讓對象依賴於調用它們的代碼嗎？

在上面的代碼中，如果我通過引用傳遞vector ，並且對象需要創建它的副本或修改，不要通過相同的值傳遞？。 當其他人修改引用的向量時，對象會發生什么？

希望這是可讀的

Answer 1

如果你有課

class Person{
    std::string name;
public:
    Person(std::string _name){
        //Body of constructor
    }
};

那么在構造函數的主體中有兩個字符串可以訪問：被構造的Person實例的成員name ，以及_name的參數_name 。 通常，構造函數會做類似*

    Person(std::string _name){
        name = _name;
    }

上面寫着“將_name值復制到name ” - 並且具有所需的行為，即name是一個獨立於其他任何東西的對象。

這樣做的問題是，如果我們在其他地方想要構造Person的實例並且已經有一個字符串 - 例如我們編寫了代碼

std::string namePassed = "Alice";
Person person(namePassed);

然后編譯器必須生成代碼以按值傳遞namePassed - 這意味着編譯器會將namePassed復制到一個新位置，該位置將由構造_name體內的_name引用。 這意味着構造過程中發生的整個事件序列如下：

1. namePassed被復制到參數_name 。

2. 參數_name被復制到成員name 。

3. 參數_name被破壞。

我們真正想要發生的是， namedPassed會被簡單地復制**到成員name ——我們不想無緣無故地制作臨時副本！

解決這個問題的方法是通過 const 引用傳遞_name作為

    Person(std::string const& _name){
        name = _name;
    }

因為當我們寫

std::string namePassed = "Alice";
Person person(namePassed);

編譯器說_name是對namePassed的引用（本質上是一個指針），然后從該引用復制到name - 這意味着成員name仍然以獨立副本結束，但我們避免了額外的復制操作。 如果我們稍后分配給namePassed ，那也沒關系，因為成員name是一個副本，與namePassed不共享任何狀態，並且參數_name將離開作用域***。 const&限定只適用於臨時參數，不適用於成員。

如果要存儲成員引用，則必須將該成員聲明為常量引用，而不僅僅是參數。 那看起來像這樣：

class Person{
    std::string const& name;
public:
    Person(std;:string const& _name):name(_name){}
};

在一些特殊情況之外，這是一個壞主意，因為現在只要 Person 的實例存在，對字符串的引用就必須活着，並且對引用字符串的更改將反映在類中 - 但請注意，正在存儲的成員被標記為const&而不僅僅是參數。

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*這里的代碼不是慣用的，因為我想強調復制操作。 更常見的是只寫

    Person(std::string const& _name):name(_name){}

它使用初始化列表。 前面的代碼說“默認初始化name （即初始化一個空字符串），然后為其分配一個值”，而此代碼直接調用帶有給定參數的name的復制構造函數。

**移動（右值）語義有點復雜，但這有點超出了這個答案的范圍。 值得注意的是，有一個相當常見的構造，其中一個傳遞值然后移動：

    Person(std::string _name):name(std::move(_name)){}

這表達了我們可以傳入一個值_name的想法，該值保證是字符串的獨立副本。 然后，知道它是一個副本，我們可以將其移動到位，這基本上意味着我們竊取了_name使用的內存並將其交給了name ，這比復制整個字符串便宜得多，而且比編寫單獨的構造函數更不煩人右值和左值。

*** 可能會出現錯誤，但是，如果namePassed的值在構造函數的執行期間設法更改，但在進行復制之前，則可能會從錯誤的來源復制name 。 這主要是編寫多線程代碼時出現的問題。