将 Ref 对象作为类成员答案

【问题标题】：Having Ref object as class member将 Ref 对象作为类成员
【发布时间】：2019-04-09 00:15:12
【问题描述】：

我希望通过引用将我的数据传递给一个类，其中引用本身应该是公共变量，以供成员函数访问。如果我声明我的类及其构造函数

class max_likelihood { 
public: 
MatrixXd dat
max_likelihood(const Ref<const MatrixXd>& dat_in)
{dat = dat_in;}

我得到了正常运行的代码，但最终创建了dat 的副本，我想避免这种情况。

我尝试过这样做：

class max_likelihood {
public:
const Ref<const MatrixXd>& dat;
max_likelihood(const Ref<const MatrixXd>& dat){}

但这不起作用和/或不允许我访问对dat 的引用，甚至无法编译。

根据我的研究，我从question 中找到了这一点

如果你想重新分配一个 Ref 来引用另一个缓冲区，那么使用一个placement new 来重新调用 Ref 的构造函数。不要忘记先调用析构函数。

我相信这可能有助于回答我的问题，但我不知道这些说明在实践中意味着什么，因此我的问题在这里。具体来说，我想我正在创建一个 Ref 对象的新实例来传递传递的引用。当源数据在别处创建时，例如通过 main 从文件中读取，我如何解释这个答案或找到更优雅的方式在类中使用 Ref 对象？

【问题讨论】：

您是否考虑过更改max_likelihood 以按值获取参数或添加通过右值引用获取参数的重载？在不需要的情况下，您可以避免复制。
使用placement new 不会为您保存副本。链接的问题是朝着错误的方向发展。
请分享minimal reproducible example 以更好地说明用例。
不要把事情复杂化，使用移动语义
@FrançoisAndrieux Ref 是由库 Eigen eigen.tuxfamily.org/dox/TopicFunctionTakingEigenTypes.html 提供的类

标签： c++ memory-management reference eigen

【解决方案1】：

你可以使用初始化列表：

struct max_likelihood { 
    MatrixXd& dat
    max_likelihood(MatrixXd& dat_in) : dat(dat_in) {}
};

【讨论】：

【解决方案2】：

成员变量dat是一个需要初始化的const引用。

max_likelihood(const Ref<const MatrixXd>& argdat):dat(argdat){}

您可能希望使用非 const ref：

class max_likelihood {
public:
Ref<const MatrixXd> dat;
max_likelihood(const Ref<const MatrixXd>& dat):dat(argdat){}

至少你得到一个本地参考。

【讨论】：

这个解决方案太危险了，我不认为 OP 理解所有含义。
去掉了 const Ref&，我同意它没用，会更慢，可能会崩溃。
@Slava 很可能是的，所以我正要写一个例子，但认为我的 q 足够微不足道，可以当场解决。我试图在我的标题中将 dat 预先声明为 MatrixXd（生成副本）或作为参考。这就是您的意思以及该解决方案的作用吗？或者评论是对的。 :-)
@Hirek 获取 const 引用并保持它是容易出错的解决方案 - 例如，您可以轻松传递临时引用并获得悬空引用。一般来说 - 在类中引用（无论是否为 const）并不是一个好主意。
@Slava 好的所以你实际上是说在这种情况下最好通过值传递，即将物理数据交给类（然后我想在内部通过引用传递）就在风格方面？

【解决方案3】：

我得到了正常运行的代码，但最终创建了 dat 的副本，我想避免这种情况。

在这种情况下使用引用来避免数据复制是一个糟糕的想法，在类中维护引用会使事情变得相当复杂。因此，如果 MatrixXd 为 C++11 或更高版本正确设计，只需使用移动语义：

class max_likelihood { 
public: 
   MatrixXd dat;
   max_likelihood(MatrixXd dat_in) : dat( std::move(dat_in) ) {}
   ...
};

如果不动态分配并转移所有权：

class max_likelihood {  
public: 
   std::unique_ptr<MatrixXd> dat;
   max_likelihood(std::unique_ptr<MatrixXd> dat_in) : dat( std::move(dat_in) ) {}
   ...
};

通常在类中引用不是一个好主意，首先您需要小心不要获得悬空引用，其次 - 如果您决定允许复制和/或分配对象，您将遇到麻烦。

【讨论】：

阅读一下这个问题我认为这是一个很好的解决方案。如果除了 dat 之外我还有更多参数，那么它的语法会像继承的语法一样，即用逗号分隔吗？
这个答案非常愚蠢，因为可以在不使用移动语义的情况下完成完全相同的事情，而是将 MatrixXd& 的引用存储为成员（并避免复制相同，并且没有问题如果对 MatrixXd 对象正确使用 RAII，则悬空引用。）使用 Eigen::Ref 的真正原因是允许您的代码将一般 Eigen 类型作为输入（有关详细信息，请参阅 Eigen 文档。）

【解决方案4】：

您可以像这样设置和访问参考：

class max_likelihood {
public:
   max_likelihood( const MatrixXd& input_dat): dat(input_dat) { }
   const MatrixXd& dat;
};

但是您不能更改引用，即将它重新分配给另一个对象来引用。

如果您需要这个功能，那么您必须将成员变量更改为指针，然后您可以轻松更改指针。如果您不希望您的类的用户必须使用指针，您可以添加一个返回引用的方法。

如果您实现了指针解决方案，请记住，只要 anypody 尝试使用您的 max_likelihood 类访问它，原始对象就必须保持不变。也许您应该使用std::shared_ptr<> 来防止内存泄漏。

【讨论】：