有没有办法将 C++ 类成员的引用添加到向量而不显式添加它们？

Question

我正在尝试确定可以使用哪种模式以更“组合”和更少“命令”的方式声明 C++ 类。

我正在尝试编写一个包含多个 MyDescriptor 成员的类。 MyDescriptor 需要由 MyHost 类构造函数初始化，它会遍历对 MyHost 成员的引用来执行此操作。

有没有办法声明 MyHost 实现不需要单独添加对容器的类成员引用？

class MyDescriptor {
public:
  string name;
  string fqn;
  MyHost(string n) : name(n) {}
  void init(string host) {
    fqn = host + ":" + name;
  }
  void do_thing() {
    // subclasses to special things.
  }

}

class MyHost {
public:
  vector<MyDescriptor*> descriptors;
  string name
  MyHost(string n, vector<MyDescriptor*> d) : name(n),descriptors(d) {
    for (MyDescriptor *d : descriptors) {
      d->init(name);
    }
  }
}

MyHostImpl : public MyHost {
public:
  // descriptors must be accessible as members like this
  MyDescriptor d_1 = MyDescriptor("abc");
  MyDescriptor d_2 = MyDescriptor("123");

  MyHostImpl(string n) : MyHost(n, {&d_1, &d_2}) {} // This is the issue

  void do_thing_1() {
    // UPDATE: This is loose example - but what is important to
    // know is that developers need to access / use descriptors
    // in methods like this.
    d_1.do_thing();
  }

}

理想情况下，我希望有一种方法可以停止明确声明 descriptors 项目；这个{&d_1, &d_2} 是我想要消除的。我的团队使用了类似的模式，并且在将向量添加到类后不小心没有将描述符添加到向量中，因此经常感到沮丧。

Answer 1

反转 ctor 语义。不是宿主 ctor 接受描述符指针，而是让描述符的 ctor 获取宿主引用并将自身添加到宿主向量：

    MyDescriptor::MyDescriptor(MyDescriptor const&)=delete;
    auto& MyDescriptor::operator=(MyDescriptor const&)=delete;
    MyDescriptor::MyDescriptor(string n, MyHost& h): name{n},fqn{n+":"+h.get_name()}
    {
        h.add(this);
    };

    MyHost::MyHost(string n):name{n}{};
    void MyHost::add(MyDescriptor* d){
        descriptors.push_back(d);
    };
    auto& MyHost::get_name()const{
        return name;
    };

这样你就不会忘记给宿主添加描述符或者编译器会哭。

MyHostImpl::MyHostImpl(string n):
    MyHost{n},
    d_1{"abc",*this},/*compiler kills you if you forget this line*/
    d_2{"123",*this}/*compiler kills you if you forget this line*/
{};

Answer 2

是的，至少在 C++14 中，有一种方法可以直接执行您的要求，但它涉及到一堆黑暗巫术。在本次会议 C++ 2018 演讲中：

Better C++14 reflections - Antony Polukhin

Antony 解释了如何遍历结构的所有成员并访问其类型。他使用它在某些输出流上打印值，但您可以使用相同的方法将地址推回std::vector<MyDescriptor*>。

话虽如此 - 我认为您应该避免这种模式。只需创建一个 MyDescriptors 向量开始，并使用对它的引用。为什么要使用需要大量扭曲才能产生的指针向量？

Answer 3

我不确定你会如何想象它会起作用。 C++ 没有反射，因此您无法遍历它的类成员并检查它们的类型。所以，对不起，据我所知不可能。您当然可以使用一些变通方法，例如直接使用底层基向量而不是将两个描述符声明为成员变量（您有什么需要这样做的理由吗？），然后在 Base 构造函数中隐式传递它们，但是你'重新瞄准是不可能的。

编辑：显然可以使用一些黑暗的巫术魔法，请参阅下面的评论。