条款30: 避免这样的成员函数:其返回值是指向成员的非const指针或引用,但成员的访问级比这个函数要低 - Effective C++ 中文版

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条款30: 避免这样的成员函数:其返回值是指向成员的非const指针或引用,但成员的访问级比这个函数要低

发布于 2019-08-06 字数 3380 浏览 809 评论 0

条款30: 避免这样的成员函数:其返回值是指向成员的非const指针或引用,但成员的访问级比这个函数要低

使一个成员为private或protected的原因是想限制对它的访问,对吗?劳累的编译器要费九牛二虎之力来确保你设置的访问限制不被破坏,对不对?所以,写个函数来让用户随意地访问受限的成员没多大意义,对不对?如果你确实认为有意义,那么请反复阅读本段,直到你不这样认为为止。


实际编程中很容易违反这条规则,下面是个例子:


class address { …
}; // 某人居住在此


class person {
public:
address& personaddress() { return
address; }


private:
address address;

};


成员函数personaddress为调用者提供的是person对象中所包含的address对象,但是,也许是出于效率上的考虑,返回结果采用的是引用,而不是值(见条款22)。遗憾的是,这个成员函数的做法有违当初将person::address声明为private的初衷:


person
scott(…);
// 为简化省略了参数


address& addr
=
// 假设addr为全局变量
scott.personaddress();


现在,全局对象addr成为了scott.address的另一个名字,利用它可以随意读写scott.address。实际上,scott.address不再为private,而是public,访问级提升的根源在于成员函数personaddress。当然,本例中给出的address
的访问级是private,如果是protected,情况完全一样。


不仅仅是引用,指针也会产生以上问题。下面的例子和上面相同,只不过这次用的是指针:


class person {
public:
address * personaddress() { return
&address; }


private:
address address;

};


address *addrptr =

scott.personaddress(); // 问题和上面一样


而且,对于指针来说,要担心的不仅仅是数据成员,还要考虑到成员函数。因为返回一个成员函数的指针也是有可能的:


class
person;
// 提前声明


// ppmf = “pointer to person member function”
// (指向person成员函数的指针)
typedef void (person::*ppmf)();


class person {
public:
static ppmf
verificationfunction()
{ return &person::verifyaddress; }



private:
address address;


void verifyaddress();


};


如果你过去没试过象上面那样将成员函数指针和typedef结合起来的用法,可能会觉得person::verificationfunction的声明有点吓人。别害怕,它的全部含义只不过是:


· verificationfunction是一个没有输入参数的成员函数
· 它的返回值是person类中一个成员函数的指针
·
被指向的函数(即,verificationfunction的返回值)没有输入参数且没有返回值,即void。


至于static关键字,当它用于对成员的声明时,其含义是:整个类只有这个成员的一份拷贝,并且这个成员可以不通过类的具体对象来访问。有关static的完整介绍可以参考c++教程。(如果你的c++教程里没有介绍静态成员,请把书页撕了扔到垃圾回收站吧。注意封面一定不要乱扔以免破坏环境。最后,去借或买本更好的教程吧。)


最后一个例子中,verifyaddress是一个私有成员函数,这意味着它只是类的一个实现细节,只有类的成员才应该知道它(当然,友员也知道)。但是,由于公有成员函数verificationfunction返回了指向verifyaddress的指针,用户就可以做这样的事:


ppmf pmf = scott.verificationfunction();


(scott.*pmf)();
// 等同于调用

// scott.verifyaddress


这里,pmf成了person::verifyaddress的同义词,只是有个重要的区别:可以没有限制地使用它。


虽然前面说了那么多,有一天你可能为了程序的性能还是不得不写象上面那样的函数——–返回值是某个访问级较低的成员的指针或引用。但同时,你又不想牺牲private和protected为你提供的访问限制。这种情况下,你可以通过返回指向const对象的指针或引用来达到两全其美的效果。详细介绍参见条款21。

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