返回指向缓存在 std::map 中的项目的指针答案

【问题标题】：Returning pointer to item cached in a std::map返回指向缓存在 std::map 中的项目的指针
【发布时间】：2013-04-19 11:26:42
【问题描述】：

我有一个充当缓存的类。它有以下私有成员：

std::map<std::string, Foo> _cache;

我需要为此缓存编写一个 getter，它返回一个引用、指针、迭代器或智能指针，指向存储在缓存中的 Foo 对象。如果需要，我希望客户端能够通过 getter 更新 Foo 对象。

但是，如果在缓存中找不到该项目，我不希望 getter 抛出。相反，客户端应该测试返回的值以确定是否找到了该项目。但是，如果您推荐这种方法，我可以说服我投掷。

你会为我的 getter 推荐什么返回类型？

我正在使用 boost 和 C++98。

【问题讨论】：

如何从缓存中获取项目？项目是否总是由 std::string 标识？如果您希望客户端能够修改索引字符串（我假设它也是 Foo 的成员），那么您的地图索引完整性就有问题。如果 index 不是 Foo 的成员，则指针或引用是安全的。否则，我建议您重新考虑写入启用缓存，仅返回 const 引用。
std::string 用于查找。它不应该从外面改变。
返回指针有什么问题吗？如果找不到对象，则可以为 NULL。
你看过 boost::optional 吗？

标签： c++ boost c++98

【解决方案1】：

听起来您需要一个 boost::optional<Foo&> 返回值 (optional references)。您的代码应如下所示：

class YourCache {
    std::map<std::string, Foo> _cache;
public:
    boost::optional<Foo&> FooByName(const std::string& name)
    {
        std::map<std::string, Foo>::iterator itr = _cache.find(name);
        if(_cache.end() == itr)
            return boost::none;
        return boost::optional<Foo&>(itr->second);
    }
};

getter 不会抛出 :)
尊重 _cache 的现有实现（您不必更改它来存储智能指针 - 或一般的指针）
在客户端代码中不能直接访问内存（就像返回 Foo* 一样）
以最佳方式表达意图（“返回值是可选的/可能缺少”）
在客户端代码中提供显式和自然的界面：

例如：

// client code:
if (boost::optional<Foo&> result = YourCache.FooByName("FOO")) {
    // only run if result is in cache
    result->bar();
}

【讨论】：

【解决方案2】：

在您的情况下，由于返回空指针的可能性，引用是没有问题的。迭代器也是不行的，因为您无法测试它是否实际上指向一个元素而无法访问缓存的 .end() 函数，该函数是私有成员。除非你提供一个接口来测试是，但这是一个矫枉过正。

唯一的其他选择是返回一个指针。但是，这样你就必须保证指针在调用者使用它的整个过程中保持有效。一种方法是实现共享指针的映射，即：

std::map<std::string, boost::shared_ptr<Foo> > _cache;

这样，即使对象被抛出缓存，调用者仍然会得到一个有效的指针。并且shared_ptr可以进行布尔测试，所以如果在缓存中没有找到一个项目，你可以返回一个空的shared_ptr。

但对缓存的上下文知之甚少，无法告诉您更多信息（例如，是否需要同步等）。

【讨论】：

【解决方案3】：

使用持有 Foo 引用的 boost::optional 作为 getter 的返回值。

【讨论】：