C++防止复制的成员数据

说我有类似下面的类，

template <typename T> 
class C 
{ 
    public : 

    C (int size) : value_(size), some_other_member_(size) {} 

    T &value() {return value_;} 
    const T &value() const {return value_;} 

    private : 

    T value_; 
    SomeOtherType some_other_member_; 
};

设计，使得客户端可以完全访问成员value_类，就像std::vector的operator[]会返回一个引用，这个类也是必须通过返回一个引用给客户端完全访问。一个二传手/吸气器对不会。

但是，与std::vector不同，我不想让客户端能够完全替换成员。也就是说，客户端应能够调用const或非的value_const成员，但以下不得，

C<SomeType> c(10); 
SomeType another_value(5); 
c.value() = another_value; // This shall not be allowed

是否有任何可能的方式，我可以给客户全面进入value_。在某种意义上，类C应该像一个容器，但是一旦它包含的东西被初始化（通过构造函数，需要到T，但在这里不相关），客户端只能通过T的成员修改value_的成员职能，而不是用作业取代value_。

但是，要求T是不可复制的不是我的选择。因为可以复制类C。问题的核心是，如类C,C有几个成员，它们都具有size属性，当它们被构建时，它们都被构造为具有相同的size，如果value_被允许通过赋值被替换，那么它允许数据结构被腐蚀，因为成员可能不再具有相同的size属性。

要求T只允许在大小相同时进行复制或分配也不是一种选择。因为，当复制一个C对象时，源和目标之间的大小可能不同。例如，

C c1(10); 
C c2(20); 
c1 = c2;

是完全合理的。 c1的大小已更改，但其所有成员也都更改为相同的新大小，因此它是可以的。

我希望我已经说清楚了这个问题。我总结，我想要C不会对T构成太大的限制，T基本上可以是任何带有必需构造函数的类型。可以复制并分配T。我不希望客户做的唯一的细点是value_到C::value()。

来源

2012-12-09 Yan Zhou

如果您为该值提供非常量引用，则可以对其进行修改。所以不要提供。一个const引用就足以读取该值。 –

如果您希望用户能够在对象上调用非常量成员函数，并且想要返回对实际对象的引用，则不能完全禁止赋值，因为赋值运算符基本上就是这样（你可以将a = b改写为a.operator=(b)）。因此，您需要只返回一个const引用到您的对象，使所包含的对象non_copyable或符合事实，它可以分配给。

就我个人而言，我会建议重新考虑设计。即使你可以不允许分配，但实际上并不能保证该对象没有成员函数，它基本上是一样的想法（.swap(...)是一个典型的候选者），所以只要你允许，你还没有真正赢得任何东西调用非常量成员函数。

但是，如果您只关心禁止商业机密任务，那么您可以更难做出这样的任务。如果您T不是内置，你可以创建一个派生类，它不公开公共赋值运算符，并返回一个参考：

template <typename T> 
class C{ 
public : 
    class Derived: public T { 
    private: 
     Derived(int size):T(size) {} 
     Derived& operator=(const Derived&) = default; //used C++11 syntax for brevity, for C++03 code it has to be implemented here 
     Derived(const Derived&) = default; //don't want this class to be copyied outside of C 
     ~Derived() = default; 
     friend class C;  
    }; 

    C (int size) : value_(size), some_other_member_(size) {} 
    Derived& value() {return value_;} 
    const Derived& value() const {return value_;} 
private : 
    Derived value_; 
    SomeOtherType some_other_member_; 
};

这将传承给所有公共成员访问，但隐藏赋值运算符（和构造函数）。当然，如果你使用C++ 11，可以通过使用/定义移动构造函数/赋值和使用完美转发来增强此代码，以允许使用不同的构造函数。请注意，派生的T部分仍然可以分配给使用static_cast<T&>(C.value()) = foo;

要支持不能派生自的类型（builtins ...），您需要创建一个代理，该代理将公开除分配以外的所有功能。

来源

2012-12-09 13:36:44 Grizzly

感谢您的答案。这非常棒。虽然还有一些细节我可能需要考虑，但这是一个很好的策略，我可以使用（内部类的想法非常简洁）。重点是防止意外分配。如果用户想要使用某些成员函数显式更改内部if值，则可以自行完成。我有些道理，这是他们的目标，只要他们知道他们在做什么，他们就可以做任何他们想做的事情 –

至于你的getter/setter的问题，我会写

const T& value() const; // as getter 
void value(const T&); // as setter

返回const T&（常量引用）是完全反对像c.value() = 10情况（见例如，C++有效斯科特迈尔斯，项目23）。

我认为这也解决了复制问题：你的课程仍然是可复制的。

来源

2012-12-09 13:34:17

我在问题中提到这不是一个选项。因为用户将无法在不进行复制的情况下调用非常量值的成员，然后将其复制回来。这根本不是有效的，有时是不可能的。它更像是一个容器，它返回非const引用 –

C++防止复制的成员数据

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