c++ - 引用、 vector 、std::vector::at 和易于使用的接口(interface)

Question

最近我一直在处理一些音频代码，虽然理解这个问题不需要领域经验，但我认为这可能有助于理解我的意图。

我有一个带有 Audio_channel 对象的 std::vector 的 Controller 对象。该 vector 中的每个音频 channel 都用于保持每个 channel 的状态(播放，不播放......)。我正在使用的一个特定库与回调一起工作，因此您播放声音时将 channel 标记为“正在播放”，播放完毕后会进行回调，以便您可以将其标记为“空闲”。出于本示例的目的，我们假设 Audio_channel::play_something() 存在并按预期执行:标记为正在播放并开始播放声音，等待声音播放完毕后的回调。

无论如何，大多数时候你可以通过 Controller 对象来播放声音，就像这样:

int channel=0;
audio_controller.play_some_sound(channel); //It would really do something like this->channels.at(0).play_something();

当然，它会起作用，因为 audio_controller 确实拥有这些 Audio_channels。

有时候您想要一个完全属于您自己的 channel 并且会这样做:

Audio_channel c=audio_controller.get_me_this_channel(0); //This returns the channel by reference with vector.at(). Try and catch blocks are ommited. 
c.play_something();

虽然它会工作(因为它包装了一个不知道这些抽象的库)我知道一个事实，这个 Audio_channel 是原始的拷贝，因此，无法从 Controller 查询(因为任何更改都是'反射(reflect))。

我随时可以去:

Audio_channel& c=audio_controller.get_me_this_channel(0);
c.play_something();

这一次我得到了真正的交易，任何变化都反射(reflect)在各处......事情是，从“调用代码”的角度来看，强制引用那里可能是违反直觉的 - 特别是在没有错误的情况下编译器，因为不存在错误。总是有指示，但我想将它们隐藏在表面之下。我想智能指针也是一种选择，但同样，我希望它尽可能接近原始代码。

您在这里还能看到哪些我可能遗漏的其他选项？。我想过将 Audio_channel 包装到其他东西中，做脏引用工作并返回这个其他接口(interface)的拷贝......我会进入很多代码重定向和方法，这些方法只调用引用 channel 的方法但是...... .

如前所述，我可能遗漏了什么吗？我正在使用最近的 gcc 编译器，因此允许使用 C++X11 热门内容。非常感谢。

Answer 1

编译器永远不会发出错误，因为不存在错误

如果你想在这里出错，改变Audio_channel的设计，用C++11你可以这样写:

class Audio_channel
{
    Audio_channel( const Audio_channel& ) = delete;
    Audio_channel& operator=( const Audio_channel& ) = delete;
    ...
};
Audio_channel c=audio_controller.get_me_this_channel(0);

这会导致编译错误。现在调用代码被迫通过引用获取返回值。

如果您真的想要一个值语义，就像您的回答所暗示的那样，那么您已经走在了正确的轨道上。您正在实现 proxy pattern到音频 channel 的引用。像这样的东西:

class Audio_channel_proxy
{
public:
    Audio_channel_proxy( Audio_channel& c ) : m_channel( c ) {}
    void play_something() { m_channel.play_something(); }
...
private:
    Audio_channel &m_channel;
}

默认情况下，我更喜欢第一种方法，强制引用很常见， self 记录且易于实现。

第二种方法并不常见，但也不罕见。它有一个潜在的陷阱。特别是如果您使用 Audio_channel 重命名您的代理:它不是 self 记录的。

Audio_channel c=audio_controller.get_me_this_channel(0);

此行表示 channel 的唯一所有权，因为它是按值复制的。但实际上它只是一个 channel 的别名，其他人也可以修改。所以你最好把它记录下来(我会从命名开始)。我想你已经注意到了。每次看到这个方法，至少有一个人弄错了，直到他吸取教训，包括我。此外，您需要在代理中实现和维护Audio_channel 的接口(interface)。只是为了不被迫写引用的语法糖，这真的不值得。

另一方面，如果通过 audio_controller 调用或其他人直接访问它，如果您想要 channel 的不同行为(或至少识别)，则代理具有实际值(value)。但只有在需要时才开始使用它。