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c++ - 什么时候应该让一个类不可复制?

coder 2024-02-18 原文

根据Google style guidelines , “很少有类需要可复制。大多数类既不应该有复制构造函数,也不应该有赋值运算符。”

他们建议您使类不可复制(即,不为其提供复制构造函数或赋值运算符),而是建议在大多数情况下通过引用或指针传递,或使用无法隐式调用的 clone() 方法。

但是,我听到一些反对意见:

  • 访问引用(通常)比访问值慢。
  • 在某些计算中,我可能希望保留原始对象的原样,只返回更改后的对象。
  • 我可能想将计算的值存储为函数中的本地对象并返回它,如果我通过引用返回它,我无法做到这一点。
  • 如果一个类足够小,通过引用传递会比较慢。

遵循此准则有哪些正面/负面影响?是否有使类不可复制的标准“经验法则”?创建新类时应该考虑什么?

最佳答案

我对他们的建议有两个疑问:

  1. 它不适用于现代 C++,忽略了移动构造函数/赋值运算符,因此假设按值获取对象(之前会复制)通常效率低下。

  2. 它不相信程序员会做正确的事并适本地设计他们的代码。相反,它会限制程序员,直到他们被迫违反规则。

您的类是否应该是可复制的、可移动的、两者兼而有之或两者都不应该是基于类本身用途的设计决策。例如,std::unique_ptr 是类的一个很好的例子,它应该只能是可移动的,因为复制它会使其整个目的无效。当你设计一个类时,问问自己复制它是否有意义。大多数时候答案是肯定的。

该建议似乎是基于这样一种信念,即程序员默认按值传递对象,当对象足够复杂时,这可能会很昂贵。这不再是真的了。当您需要对象的拷贝时,您应该默认按值传递对象,并且没有理由害怕这一点 - 在许多情况下,移动构造函数将取而代之,这几乎总是一个常数时间操作。

同样,选择如何传递对象是一个设计决策,应该受到许多因素的影响,例如:

  1. 我需要这个对象的拷贝吗?
  2. 我需要修改这个对象吗?
  3. 对象的生命周期是多少?
  4. 对象是可选的吗?

这些问题应该针对您编写的每种类型(参数、返回值、变量等)提出。您应该会发现很多按值传递对象的用途,这些用途不会因复制而导致性能不佳。

如果您遵循良好的 C++ 编程习惯,您的复制构造函数将没有错误,所以这不应该是一个问题。事实上,许多类可以只使用默认的复制/移动构造函数。如果一个类拥有动态分配的资源并且您适本地使用智能指针,那么实现复制构造函数通常就像从指针复制对象一样简单 - 没有太多的错误空间。

当然,Google 的这条建议是针对那些在代码上工作的人,以确保整个代码库的一致性。没关系。但是,我不建议在现代 C++ 项目中盲目地完全采用它。

关于c++ - 什么时候应该让一个类不可复制?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/21210503/

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