只允许访问对象的成员，而不是对象本身答案

【问题标题】：Only allow access to an object's members, not the object itself只允许访问对象的成员，而不是对象本身
【发布时间】：2019-06-15 12:17:00
【问题描述】：

给定以下类：

class Foo
{
public:

    //...

private:

    Bar mBar;
};

是否可以公开mBar 成员，使其成员可以被访问，而不是mBar 对象本身？

原因是用户应该能够访问mBar 的所有成员，但他们不能将另一个Bar 实例分配给mBar。 Bar 有很多成员，为他们编写 getter/setter 和转发函数会很麻烦。但是，如果mBar 公开，则可以做aFoo.mBar = Bar(/*...*/);，这是唯一不应该被允许的事情。删除Bar 的赋值运算符不是一种选择。

【问题讨论】：

是否从Bar 继承一个选项（在您的特定设计计划中）？
你想让mBar的成员可以被外部用户修改吗？
提供getter const Bar& getBar() const { return mBar;}?
aFoo.mBar = Bar(/*...*/); ... 是唯一不应该被允许的事情 - 但是应该允许为 mBar 成员分配新值？
设计合理吗？您能否将理论上的 Foos 和 Bars 替换为有助于可视化您要完成的工作的名称？一个想法：将Bar 包装在一个不可复制/可移动的容器中，并像@Jarod42 建议的那样公开它，只有非常量。

标签： c++ wrapper encapsulation forwarding

【解决方案1】：

如果您只想防止错误而不是 Machiavelli，operator-> 可能会有所帮助（您可能需要一个包装器而不是直接将其放入 foo）：

class Foo
{
public:
    //...
    const Bar* operator ->() const { return &mBar; }
    Bar* operator ->() { return &mBar; }
private:
    Bar mBar;
};

所以

Foo foo;

foo->bar_member;
foo.foo_member;

// Machiavelli
*foo.operator->() = Bar();

【讨论】：

恕我直言，封装的主要原因是防止错误，而不是恶意，所以这看起来很有希望。

【解决方案2】：

我可能会重新考虑您的设计，但这是一种使用中间 get 方法的可能间接方式：

struct Bar {
    int intAttr;
};

class Foo {
    Bar mBar;

public:

    template <class U>
    U& get(U Bar::* p) {
        return mBar.*p;
    }
};

这样，您可以使用以下方式访问mBar 的任何公共成员：

Foo foo;
foo.get(&Bar::intAttr);      // get
foo.get(&Bar::intAttr) = 0;  // set

【讨论】：

甚至可以使用可变参数，std::invoke 允许成员方法和成员非方法
@Jarod42 是的，但是你必须小心，正如你所说的那样，Machiavelli，因为你可以使用operator= 来设置mBar 本身； )
确实如此。它并不是真正的黑客（而我的是 IMO）。一个简单的static_assert 可能很容易解决它。
@Holt "Rethink the design" - 是不是闻所未闻Bar自己的接口被充分封装，可以直接暴露，但Foo必须保护的唯一不变的是on Bar 是如何构造的？（Bar 是一个成熟的类顺便说一句，不是一个简单的结构）。
@Unimportant 我并不是说这是不可能的，但这充其量看起来很可疑。首先是你有一个类Bar，它似乎有不同的行为，具体取决于你如何构造它......如果Bar 是不可变的，那么我会完全理解你可能有不同的构造函数来设置一个Bar 实例处于不同的状态，然后您只想为Foo 允许这些构造之一，但在这种情况下，通过const& 访问mBar 就足够了。这里似乎不是这样，所以Bar 的设计在我看来并不合理。