在 C++ 中返回具有对另一个类对象的引用的对象的有效方法答案

【问题标题】：Effective way to return an object that has a reference to another class object in C++在 C++ 中返回具有对另一个类对象的引用的对象的有效方法
【发布时间】：2019-11-21 15:54:02
【问题描述】：

我试图返回一个对象UnitCubeInstance，它是MeshObject 类的一个实例。 MeshObject 引用了 MeshAsset 类。

我目前的做法很不走运，当对象返回时，MeshAsset 不再可访问。

我的问题是，下面显示的设计是否可行？还是我必须让MeshObject 来保存MeshAsset 的实际实例，这似乎很容易做到，但在内存上效率不高。

有问题的代码：

static MeshObject createUnitCubeInstance(Program &program) {
    auto unitCubeAsset = MeshAsset::UnitCube();
    auto unitCubeInstance = MeshObject(unitCubeAsset);
    return unitCubeInstance;
}

以及这两个类的最小版本：

class MeshAsset {
    // returns a general instance that is designed to be shared, 
    // kind of resemble a singleton
    static MeshAsset UnitCube();
}

class MeshObject {
    MeshAsset& asset;
    MeshObject(MeshAsset& asset);
}

如果我遗漏了对我的示例至关重要的内容，请随时发表评论。

【问题讨论】：

我知道 C++ 没有 ARC 或其他东西，而且一切都倾向于手动操作，但我找不到如何做到这一点。
您向我们展示的MeshObject 类没有引用任何内容。它根本没有字段！请发布真实代码。你真的将MeshAsset& 引用存储在MeshObject 中吗？这不起作用，因为unitCubeAsset 变量在createUnitCubeInstance 退出后消失。解决方案是：UnitCube() 应该返回一个（智能）指针，或者你应该在 MeshObject 类中进行复制。
@freakish 谢谢你的指出！我将MeshAsset& 成员添加到MeshObject 类。我阅读了更多帖子，并意识到unitCubeAsset 将在函数createUnitCubeInstance 退出后结束其生命周期。感谢您指出！我将研究智能指针（以前没有使用过）。
我不愿意将网格资产复制到网格对象。因为每个资产都占用 MB 空间，并且在要渲染的帧中很容易有几十或几百个（我应该指出这是一个计算机图形项目）
@jackxujh 这是一个生命周期管理问题。需要有人负责最终清理您创建的unitCubeAsset。现在这发生在createUnitCubeInstance 的末尾，这还为时过早。也许您想要一个拥有所有已创建资产的中心类？然后（只要所述类的寿命比MeshObjects 长）您可以将引用存储在MeshObject。

标签： c++

【解决方案1】：

问题是，当你离开作用域时，你存储引用的本地对象被销毁了：

static MeshObject createUnitCubeInstance(Program &program) {
    auto unitCubeAsset = MeshAsset::UnitCube(); // <-- create a local object
    auto unitCubeInstance = MeshObject(unitCubeAsset); // <-- pass a local object as reference
    return unitCubeInstance; // pass object out
} // leave scope and break reference

可能的解决方案：

存储MeshAsset 的副本。
创建一个实际超过本地范围的对象，例如，通过单例模式的一些工作实现：C++ Singleton design pattern (C++ Singleton Design pattern alternatives)
不必担心使用动态分配和（智能）指针来控制对象的生命周期，并共享对象的访问权限和所有权（我发现这次演讲在这方面非常有见地：https://www.youtube.com/watch?v=JfmTagWcqoE）。

以防万一：您需要声明 auto& unitCubeAsset = ... 以防您想要存储引用。

【讨论】：

感谢 JIC - 我从来没有意识到 auto 也可以有 auto& 的形式