c++ - 具有许多成员变量的类的最佳实践

Question

简短的问题:如果你必须有很多(甚至超过 200 个)成员变量(它们中的每一个都将是我们分析中感兴趣的一些物理量的图)。声明这些变量的最佳位置是什么？

详细解释:我用于分析的框架创建了一个类来循环事件，它可以缩小到

constructor()
initialize()
execute()
finalize()

在 header 中，您可以像这样声明指针(这显然是我们必须使用的 ROOT 包的要求):

std::vector<double> *m_jet_pt;

和指向直方图类的指针:

TH1F *h_jet_pt;

然后在 constructor 中，必须将指针初始化为某个明确的内存地址(据我所知，这是为了以后从文件中读取数据)

constructor()
{
  // this is data, will be associated to a TTree later
  m_jet_pt = 0;

  // this is a histogram
  h_jet_pt = new TH1F("name", "title", nbins, min_bin, max_bin); 
}

然后在 initialize 函数中打开一个包含先前存储的数据的文件，并将类成员的地址设置为指向文件中包含的对象(我不知道这是如何工作的或者如果我的陈述是准确的):

TFile *file = new TFile("filename.root");

// The tree is where the data is (for some reason ROOT uses C style casts)
TTree *tree = (TTree*)file->Get("MyTree");

// this is how to set the address of the member class pointer
// to point to the data in the tree:
tree->SetBranchAddress("m_jet_pt", &jet_pt);

然后在 execute 函数中循环调用，每个事件调用一次，然后您将进行所需的物理选择

execute()
{
  // I omit here where the `i` index comes from as not relevant
  if(m_jet_pt->at(i) > 30)

    h_jet_pt->Fill();
}

最后在 finalize 函数中，您将在选择完成后对每个事件执行所有需要执行的操作，例如将直方图存储在另一个文件中

finalize()
{
  h_jet_pt->Write();
}

想象一下，我有 20 个jets，30 个electron，30 个μon 等等，你可以看到这个数字是多少成员变量变得巨大!很快代码就变得一团糟，那么你们专业的程序员会如何处理这种情况呢？希望这已经足够清楚了!

Answer 1

ROOT 具有相当不错的 I/O 功能，并支持从/向 TTree 读取和写入任意数据结构。通常您需要做的就是编写一个类，其数据结构与您的单个“测量”或“事件”相对应。如何组织此类中的多个物理量取决于您。该结构可以是扁平的，在同一级别有 200 个数据成员，也可以包含一些其他类类型的封装的非 POD 数据成员。好处是 ROOT 可以很好地处理所有不同的类型，包括标量、数组、指针和 STL 容器作为数据成员。

一旦您创建了您的类的对象，它就可以与 TTree 上的顶级分支相关联:

tree->Branch(branchname, className, &p_object, bufsize, splitlevel)

有关详细信息，请参阅案例 B:https://root.cern.ch/doc/master/classTTree.html

如果您为所有数据结构生成字典和流媒体，ROOT 将自动创建子分支，从而为您节省大量手动工作。之后，您可以使用 TTree 的方法(例如 Fill() 和 GetEntry())通过将对象保存在树中或将值从树读取到对象来创建条目。