条款28：避免返回 handles 指向对象的内部成分（Avoid returning “handles“ to object internals）

jf加菲猫2024-12-31 10:52

条款28：避免返回 handles 指向对象的内部成分

1.1 提出问题

创建一个矩形的类（Rectangle），为保持Rectangle对象较小，可以只在其对象中保存一个指针，用于指向辅助的结构体，定义其范围的点数据存放在辅助的结构体中：

cpp 复制代码

class Point { // 表示点的类
public:
    Point(int x, int y);
    ...
    void setX(int newVal);
    void setY(int newVal);
    ...
};
struct RectData { // 矩形的点数据
    Point ulhc; // ulhc = " upper left-hand corner"
    Point lrhc; // lrhc = " lower right-hand corner"
};
class Rectangle {
    ...
    //这个设计可以编译，但它是错误的。
    Point& upperLeft() const { return pData->ulhc; }
    Point& lowerRight() const { return pData->lrhc; }
private:
    std::shared_ptr<RectData> pData; 
}; 

Point coord1(0, 0);
Point coord2(100, 100);
const Rectangle rec(coord1, coord2); // Rec是一个const矩形，范围从
					//(0,0)到(100,100)
rec.upperLeft().setX(50); // 现在变为 (50, 0) 到 (100, 100)!

1.2 解决办法

我们可以为函数的返回类型添加const限制来解决这个问题：

cpp 复制代码

class Rectangle {
public:
    ...
    const Point& upperLeft() const { return pData->ulhc; }
    const Point& lowerRight() const { return pData->lrhc; }
    ...
};

1.3 其他问题

即便如此，upperLeft和lowerRight仍然会返回对象内部的句柄，这在其他方面可能会造成问题。特别是，它可能导致悬空（dangling ）句柄：指向不再存在的对象的句柄。

cpp 复制代码

class GUIObject { ... };
const Rectangle boundingBox(const GUIObject& obj) //返回值为值传递
{
    Rectangle rect;
    //....
    return rect;
}
GUIObject* pgo; 
... // 让pgo指向某个GUIObject
//调用boundingBox将返回一个新的临时矩形对象。
const Point* pUpperLeft = &(boundingBox(*pgo).upperLeft());

1.4 总结

避免返回指向对象内部的句柄(引用、指针或迭代器)。遵守这个原则将会增加封装性，帮助const成员函数保持const行为，并可以尽量避免发生悬空句柄的创建。