我应该更喜欢会员数据中的指针或引用吗？

Question

这是一个简化的例子来说明这个问题:

class A {};

class B
{
    B(A& a) : a(a) {}
    A& a;
};

class C
{
    C() : b(a) {} 
    A a;
    B b; 
};

因此B负责更新C的一部分.我通过lint运行代码并且它围绕引用成员发出错误:lint#1725.这谈到了对默认副本和分配的关注,这是公平的,但默认的副本和赋值也很糟糕,所以那里没有什么优势.

我总是尽量使用引用,因为裸指针不确定地引入了谁负责删除指针.我更喜欢按值嵌入对象,但如果我需要一个指针,我在拥有指针的类的成员数据中使用auto_ptr,并将对象作为引用传递.

当指针可能为null或可能更改时,我通常只在成员数据中使用指针.有没有其他理由更喜欢指向数据成员的引用？

是否真的可以说包含引用的对象不应该是可赋值的,因为初始化后不应更改引用？

Answer 1

我自己的经验法则:

• 当您希望对象的生命依赖于其他对象的生命时,请使用引用成员:这是一种明确的方式,表示如果没有另一个类的有效实例,则不允许该对象存活 - 因为没有赋值和通过构造函数获取引用初始化的义务.这是设计你的类的好方法,而不假设它的实例是另一个类的成员.您只假设他们的生活直接与其他实例相关联.它允许您稍后更改如何使用类实例(使用new,作为本地实例,作为类成员,由管理器中的内存池生成等)
• 在其他情况下使用指针:当您希望稍后更改成员时,请使用指针或const指针以确保只读取指向的实例.如果该类型应该是可复制的,那么无论如何都不能使用引用.有时您还需要在特殊函数调用(例如init()之后)初始化成员,然后您别无选择,只能使用指针.但是:在所有成员函数中使用断言来快速检测错误的指针状态!
• 如果您希望对象生存期依赖于外部对象的生命周期,并且您还需要该类型是可复制的,那么在构造函数中使用指针成员但引用参数这样您在构造上指示此对象的生命周期取决于关于参数的生命周期但是实现使用指针仍然是可复制的.只要这些成员仅通过副本更改,并且您的类型没有默认构造函数,该类型应该满足两个目标.

Answer 2

避免引用成员,因为它们限制了类的实现可以做什么(包括,如你所提到的,阻止了赋值运算符的实现),并且没有为类提供什么带来好处.

示例问题:

• 你被迫在每个构造函数的初始化列表中初始化引用:没有办法将这个初始化分解为另一个函数(直到C++ 0x,无论如何 编辑: C++现在有委托构造函数)
• 引用不能反弹或为空.这可能是一个优点,但如果代码需要更改以允许重新绑定或成员为null,则成员的所有使用都需要更改
• 与指针成员不同,引用不能被重构可能需要的智能指针或迭代器轻易替换
• 每当使用引用时,它看起来像值类型(.运算符等),但表现得像指针(可以悬挂) - 所以例如谷歌风格指南不鼓励它

Answer 3

对象很少应该允许分配和比较之类的其他东西.如果您考虑使用"部门","员工","董事"等对象的某种商业模式,很难想象将一名员工分配给其他员工的情况.

因此,对于业务对象,将一对一和一对多关系描述为引用而不是指针是非常好的.

并且可能将一对或零关系描述为指针.

所以没有'我们不能分配'然后因素.
许多程序员只是习惯使用指针,这就是为什么他们会找到任何参数来避免使用引用.

将指针作为成员将强制您或团队成员在使用前反复检查指针,并带有"以防万一"注释.如果指针可以为零,那么指针可能被用作一种标志,这是不好的,因为每个对象都必须扮演自己的角色.

Answer 4

尽可能使用引用,并在必要时使用指针.

Answer 5

在一些重要的案例中,根本不需要可转让性.这些通常是轻量级算法包装器,便于计算而不离开范围.这些对象是引用成员的主要候选对象,因为您可以确保它们始终保持有效引用,并且永远不需要复制.

在这种情况下,请确保使赋值运算符(通常也是复制构造函数)不可用(通过继承boost::noncopyable或声明私有).

但是,正如用户pts已经评论过的那样,大多数其他对象也是如此.在这里,使用参考成员可能是一个巨大的问题,通常应该避免.

Answer 6

由于每个人似乎都在制定一般规则,我会提供两个:

• 永远不要使用引用作为类成员.我从来没有在我自己的代码中这样做过(除了向我自己证明我在这个规则中是正确的)并且无法想象我会这样做的情况.语义太混乱了,而且它实际上不是为什么引用设计的.

• 除了基本类型或算法需要副本时,始终始终使用引用将参数传递给函数.

这些规则很简单,并且对我有利.我留下了使用智能指针(但请,而不是auto_ptr)作为其他人的类成员的规则.