为什么人们要编写返回非常量引用的私有字段 getter？

Question

我们都同意公共变量不利于封装等等。但是，我注意到很多代码都在做这种事情：

class foo {
private:
    int integer_;
    string someString_;
    // other variables
public:
    int& integer() { return integer_; }
    string& someString() { return someString_; }
    // other "functions"
}

int main() {
    foo f;
    f.integer() = 10;
    f.someString() = "something";
    return 0;
}

我已经看到很多地方都在使用它，但我不明白为什么。基本上，它返回对数据的引用，从而将其直接暴露给外部。所以封装并没有真正实现，不是从任何角度来看。

为什么常用这个？

Answer 1

我强烈反对将 non-const 引用返回到私有变量。不是因为它破坏了封装，而是因为它没有必要：为什么不首先创建变量public？

打破封装不好，是的，但这并不意味着每个变量都应该是private。有些变量是要从用户那里读取和修改的，所以将它们设为public 是有意义的。比如std::pair，它有2个公共成员变量first和second。这不是坏习惯。

唯一没有意义的时候是不应该写入变量的时候。那会很糟糕，因为它实际上会破坏封装并使整个程序难以调试。

Answer 2

我不得不部分不同意 @πάνταῥεῖ 和 @Rakete1111 的答案，考虑到一个类的定义是如何随着时间而演变的。

虽然这些 getter 方法通常是由刚刚听过“禁止暴露成员”口头禅的人编写的，但它们也可以有合法用途：

1. getter 方法可能稍后被修改为在返回引用之前包含某种有效性检查或资源分配代码 - 直接访问数据成员是不允许的。虽然这意味着更改 class 的代码，但它不需要更改 class 用户 代码。此外，如果 getter 的实现没有在类头中公开，它甚至可能不需要重新编译类用户代码。 注意： 这样做可能是其他一些糟糕的设计选择的标志。
2. getter 方法可以被子类覆盖（在这种情况下，它通常是一个虚拟方法），方式与上述类似。
3. getter 方法稍后可能会将其返回类型替换为原始数据成员类型的proxy，而不是对实际成员的引用——它甚至可能不再存在。想想vector<bool> 是如何工作的；当您调用它的operator[] 时，您不会得到boolean&，您会得到某种代理，当分配或分配给它时，它会执行适当的位提取或设置。
4. 非常量 getter 不适用于非常量实例。所以实际上它确实限制访问相对于直接暴露成员。 OP的示例类的作者是否真的打算这样做是一个不同的问题......

总结一下：“虚拟”非 const-reference getter 可以是其他有意义的代码的存根。

话虽如此，让 getter 返回一个 const 引用或一个值通常是个好主意。或者只是在适当的情况下公开该字段（其中也有一些）。

Answer 3

我写过一次。我计划稍后返回并将字段 getter 替换为将堆栈对象返回到可以转换为原始类型并由原始类型分配的东西的东西。这使我可以稍后返回并拦截所有分配以进行验证。

有点压倒技术。该项目中的其他编码人员根本无法理解它。整个堆栈都被撕掉了。

Answer 4

此构造可用于调试目的。

如果您有一个公共变量，您将无法轻松监控其使用情况。 将其转换为一对私有变量和方法返回引用将允许您放置断点和/或记录调用。

但是，单独的 getter 和 setter 可以更好地达到相同的目的，因此这只是比普通公共变量的优势。

Answer 5

有一个反复出现的口头禅，应该使用 getter/setter 函数来封装您的数据。因此，许多（没有经验或咖啡重载）程序员认为他们应该使用类似的东西：

int& integer() { return integer_; }

但这与简单的写作并没有太大区别：

class foo {
public: // <<<
    int integer_;
    string someString_;
    // ...
};

好吧，它添加了一个函数调用，但您无法控制客户端对引用的操作。

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如果你真的想提供一个 getter 函数，写：

const int& integer() const { return integer_; }

对应的setter函数如下：

void integer(const int& value) {
    integer_ = value;
}