C++使成员对象未命名

Question

我想编写方便的颜色管理类，这将允许我使用不同顺序的组件和基本不同的设置。我希望它在编译时是可区分的。假设我有这段代码:

template <typename _valueType>
struct RGBAColorData {
    using ValueType = _valueType;
    union {
        struct { ValueType r, g, b, a; };
        ValueType components[4];
    };
};

这(即使匿名结构是非标准的)工作正常，当我想这样使用它时:

RGBAColorData color;
color.r = whatever;

但是，这不是我的代码的最终形式。我希望它具有“拥有”类模板，该模板将在编译时在 XYZColorData 之间进行选择。假设它看起来像这样:

template <typename _valueType, template <typename> _dataScheme>
struct Color
{
    using ValueType = _valueType;
    using DataScheme = _dataScheme<ValueType>;

    // what now?
    // DataScheme data; // ???
};

这会产生问题，因为我希望我的代码像这样使用:

using RGBAColorF = Color<float, RGBAColorData>;
RGBAColorF brushColor;
brushColor.r = whatever;

这将是一种使用颜色的非常方便的方法，但是我想不出任何解决这个问题的方法。最后，也许我对此采取了错误的方法，也许这可以用更少的努力来完成，但是我想不出任何其他不涉及大量模板类特化的方法。

Answer 1

别这样!

为了获得一些不错的句法效果而进行欺骗充满了危险，并且可能会抹杀 future 的发展。

首先，在 C++ 中，任何时候都只能有一个 union 成员处于事件状态。因此不能保证切换数组和结构的使用，即使在许多编译器上这可能会产生预期的结果。

然后，不能保证结构成员是连续的，因此如果混合使用数组和结构可以工作，它可能仍然不会导致正确的结果，即使在许多编译器上这将按预期工作。

或者用更安全的方法...

如果您仍然喜欢混合使用特定颜色分量 r、g、b 和数组，您应该考虑一种更安全的方法:

template <typename _valueType>
struct RGBAColorData {
    using ValueType = _valueType;
    ValueType components[4];
    ValueType &r=components[0], &g=components[1], 
                   &b=components[2], &a=components[3]; // ATTENTION (see explanations)
};

注意:我让它变得又快又脏。您应该更好地实现三原则，使用适当的构造函数、复制构造函数和赋值运算符，以确保引用不会困惑。

我不太喜欢这个解决方案，但它可以安全地工作(online demo):诀窍是使 r、g、b 成为特定数组项的引用。然后你确定你可以混合访问方式，你绝对确定两者之间的映射是正确的。

但更喜欢干净的封装

您最初的方法和我的解决方法的问题是它们破坏了封装:您必须知道颜色的内部结构才能使用它。

采用这种方法，您将永远无法进化。例如，切换到 CMYK 配色方案或采用位域编码都会受到影响。

正确的方法是拥有一组 getter 和 setter 以完全向外界隐藏内部结构。当然，从语法上看，它看起来不太好，但是您确实能够编写真正通用的颜色代码，其中编码方案可以是编译时策略。