如何最大限度地减少对象构造中的样板文件和耦合？

Question

我有一个 C++20 程序，其中配置通过 JSON 从外部传递。根据“清洁架构”，我想尽快将信息转移到自定义的结构中。 JSON 的使用仅在“外环”中明显，而不是在我的整个程序中传播。所以我想要我自己的 Config 结构。但我不确定如何以一种安全的方式编写构造函数，以防止丢失初始化、避免冗余并将外部库与我的核心实体分开。

一种分离方法是定义不带构造函数的结构：

struct Config {
  bool flag;
  int number;
};

然后在另一个文件中我可以编写一个依赖于 JSON 库的工厂函数。

Config make_config(json const &json_config) {
  return {.flag = json_config["flag"], .number = json_config["number"]};
}

这样写起来比较安全，因为可以直接看到结构体字段名称与 JSON 字段的对应关系。而且我也没有那么多冗余。但我并没有真正注意到字段是否未初始化。

另一种方法是使用显式构造函数。如果我忘记初始化字段，Clang-tidy 会警告我：

struct Config {
  Config(bool const flag, int const number) : flag(flag), number(number) {}

  bool flag;
  int number;
};

然后工厂将使用构造函数：

Config make_config(json const &json_config) {
  return Config(json_config["flag"], json_config["number"]);
}

我现在只需指定字段名称五次。并且在工厂函数中，对应关系并不清晰可见。当然IDE会显示参数提示，但感觉很脆弱。

一种非常紧凑的编写方式是有一个采用 JSON 的构造函数，如下所示：

struct Config {
  Config(json const &json_config)
      : flag(json_config["flag"]), number(json_config["number"]) {}

  bool flag;
  int number;
};

That is very short, will warn me about uninitialized fields, fields and JSON 之间的对应关系是直接可见的。但我需要在 Config.h 文件中导入 JSON 标头，我真的不喜欢这样做。这也意味着如果我应该更改配置加载的方式，我需要重新编译使用 Config 类的所有内容。

当然，C++ 是一种需要大量样板代码的语言。理论上我最喜欢第二种。它是最封装、最分离的一种。但编写和维护起来却是最差的。考虑到在实际代码中字段的数量要大得多，我会牺牲编译时间来减少冗余和提高可维护性。

是否有某种替代方法来组织这一点，或者最分离的变体也是具有最多样板代码的变体？

Answer 1

不过，我会采用构造函数方法：

// header, possibly config.h

// only pre-declare!
class json;

struct Config
{
    Config(json const& json_config); // only declare!

    bool flag;
    int number;
};

// now have a separate source file config.cpp:

#include "config.h"
#include <json.h>

Config::Config(json const& json_config)
    : flag(json_config["flag"]), number(json_config["number"])
{ }

干净的方法，您可以避免间接包含 json 标头。当然，构造函数作为声明和定义是重复的，但这是通常的 C++ 方式。