C++封装数组

Question

抱歉，如果之前有人问过这个问题，但我找不到足够明确的答案。

在 C++ 中提供对数组成员的公共只读访问的正确方法是什么？

如果我有一个如下所示的类：

   
class Particle
{
    double _position[10];

public:
    double* get_position()
    {
       return _position;
    }
};
   

我想返回指向数组的指针真的很糟糕，因为这意味着它可以在 在类之外的任何时间，返回 const 指针就足够了吗？

我已经看到了有关在 C++ 中使用数组的其他问题，以及如何更好地选择使用向量，但我对这个问题真的很好奇。

正如你所看到的，我只是一个 C++ 菜鸟，如果这是一个愚蠢的问题，我很抱歉。

PD 抱歉我的英语不好。

Answer 1

您可以返回一个 const 指针：

class Particle
{
    double _position[10];

public:
    const double* get_position() const
    {
       return _position;
    }
};

请注意，我还将成员函数设置为 const（第二个 const），以告诉编译器可以在 const< 上调用此成员函数/code> Particle 实例。

注意：正如您已经提到的，更好的解决方案是使用 STL 向量等...

Answer 2

不要使用原始数组；总是更喜欢 std::array<> （或 boost::array 如果您的编译器不够新，无法附带 std:: 或 std::tr1 :: 实现）：

class Particle
{
public:
    typedef std::array<double, 10> positions_t;

    Particle() : positions_() { }

    positions_t& get_positions() { return positions_; }
    positions_t const& get_positions() const { return positions_; }

private:
    positions_t positions_;
};

Answer 3

与您想要提供访问权限的任何其他成员一样，您可以返回对其的 const 引用：

const double ( &get_position() const )[10] { return position; }

当然，您可能希望使用 typedef 使其更易于阅读。

或者，由于它是一个数组，您可以实现 operator[]：

const double& operator[](std::size_t n) const { return position[n]; }

Answer 4

是的，返回一个指向数组（或数组元素）的常量指针。

const double* get_position() const
{
    return _position;
} 

FWIW，我曾经使用 const 引用在类中实现了只读状态代码：（

class Foo
{
public:
    const int &     err = &errcode;

private:
    int             errcode;
    ...
}

如果语法不太正确，请道歉。）
这允许 Foo 的客户端读取但不能修改 Foo::err，它是对实际私有错误代码 Foo::errcode 的 const 引用，可由类的成员函数修改。

Answer 5

至少有三个问题/评论：

• 返回数组
• 返回元素
• 返回 std::vector

返回数组

您始终可以返回指向数组的指针，但是在传递数组时，容量应该始终被指定。不幸的是，函数只能返回一个值，因此您必须从函数返回“out”参数：

double * get_position(unsigned int& capacity);
// Or
void  get_position(double *& array_pointer, unsigned int& capacity);

返回一个元素

您可以通过提供一个返回单个元素的函数来隐藏内部 {array} 表示。这提供了边界检查的优点。

  double get_one_position(unsigned int index)
  {
    double result = 0.0;
    if (index >= MAX_CAPACITY)
    {
       // Errror handling
    }
    else
    {
      result = _position[index];
    }
    return result;
  }

返回 std::vector

在 C++ 中，更喜欢 std::vector 而不是数组。您的问题是切换的原因之一。 std::vector 可以传递给方法并从方法返回。此外，std::vector 维护自己的容量变量，因此不需要将容量与数组指针一起传递。

  std::vector<double> _position(10);
  std::vector<double> get_positions(void)
  {
     return _position;
  }

总结

我建议您首先尝试对客户端或用户隐藏数组实现。如果无法做到这一点，最好使用 std::vector 而不是数组。最后使用数组。

返回数组时，始终附带一个容量变量。

Answer 6

返回 const* 也好不了多少，因为调用者可以直接放弃 constness。

考虑提供一个 const Iterator 而不是返回指针。这使您的班级的用户可以访问职位，而无需公开实现细节。如果您稍后想要从固定长度数组切换到 STL 容器，则可以这样做，而不会影响该类的用户。