c++ - 如何在不取消定义类型的情况下为 C++ 中的类型编写 getter？

Question

我有一个实现接口(interface)的对象集合，我想在其上使用 getter 以仅在 C++ 中获取各个实现。在 Java 中，我会这样做:

interface IFooBar { }
class Foo implements IFooBar { }
class Bar implements IFooBar { }

class Container extends HashSet<IFooBar> {

    public Container() { }
    public Container(Collection<? extends IFooBar> c) { super(c); }

    Foo getFoo() {
        return getFoos().iterator().next();
    }

    Set<Foo> getFoos() {
        HashSet<Foo> result = new HashSet<>();
        for(IFooBar item:this) if (item instanceof Foo) result.add((Foo) item);
        return result;
    }

    Bar getBar() { /* ... same ... */ }

    Set<Bar> getBars() { /* ... same ... */ }
}

现在我尝试在 C++ 中做同样的事情。对于项目要求，我必须使用 shared_ptr<>我的对象。这是我走了多远:

class IFooBar { }
class CFoo : IFooBar { }
class CBar : IFooBar { }

class CContainer {
public:
    CContainer();
    CContainer(std::vector<const std::shared_ptr<IFooBar>> cPrivData);

    const std::shared_ptr<CFoo> CFoo();
    std::vector<const std::shared_ptr<CFoo>> CFoos();
                                   /* ^^^^ : Function CContainer::CFoo is not a type name */
    const std::shared_ptr<CBar> CBar();
    std::vector<const std::shared_ptr<CBar>> CBars();

private:
    std::vector<const std::shared_ptr<IObject>> m_cPrivData;
};

显然这是行不通的，我不能给 setter/getter 起它应该有的名字(我想)。我收到指示的错误。该函数似乎未定义类型名称。现在我想知道哪个是我在 C++ 中给出的 Java 示例的直观可用实现？或者，getter 的推荐名称是什么？我了解到，在 C++ 中，getter 的命名没有前导“get”，并且函数名称以大写开头。我希望 getter 反射(reflect)它返回的类类型。

也许我应该走完全不同的路？而不是函数 CFoo() ，我可以定义一个赋值构造函数吗？如果可以，如何定义？我必须重载吗 shared_ptr<>这样做？如果是这样，如何？我的想法是这样的:

class CSharedFooBarPointer : std::shared_pointer<IFooBar> {
public:
    shared_ptr<Foo> operator=(std::vector<const std::shared_ptr<IFooBar>>& cContainer);
    shared_ptr<Bar> operator=(std::vector<const std::shared_ptr<IFooBar>>& cContainer);
}

(也许我在这里觉得太像 Java，但我对 C++ 还很陌生。)也许这种方法不好，因为我可能无法在线使用它。或者我可以吗？从上面的 Java 示例中，我希望能够执行类似 container.getFoo().doSomethingFooSpecific(); 的操作.在 C++ 中，我必须使用什么语法？有没有类似 ((CFoo)cContainer).DoSomethingFooSpecific(); 的东西？如果可能的话，如果我只使用一次变量，我不想分配它。

Answer 1

_{注意:此答案中的代码未经测试，可能包含拼写错误。}

I learned that in C++ the getter is named without leading ‘get’, and function names start uppercase.

据我所知不是。但正如Gill Bates提到的, C++ 没有集中的风格指南，所以只需选择一种代码风格并坚持下去。我个人从未见过在 ol'MFC 和 WINAPI 之外以大写字母开头的函数——您可能会想到 C#。 C 类前缀也是如此。

在任何情况下，名称冲突都可以通过 scope resolution operator :: 来解决。 :

class CContainer {
    // ...
    const std::shared_ptr<CFoo> CFoo();
    std::vector<const std::shared_ptr<::CFoo>> CFoos();
    //     CFoo from the global scope ^^
    // ...
};

---

在实现功能方面领先一步:
要在运行时确定对象的动态类型，您需要 dynamic_cast ，或者在你的情况下是 std::dynamic_pointer_cast辅助函数。

std::vector<const std::shared_ptr<::CFoo>> CContainer::CFoos() {
    std::vector<const std::shared_ptr<::CFoo>> result;

    for(auto const &objPtr : m_cPrivData)
        if(auto fooPtr = std::dynamic_pointer_cast<::CFoo>(objPtr))
            result.push_back(std::move(fooPtr));

    return result;
}

但是，dynamic_cast 要求对象的类型是多态的，这意味着IFooBar 需要至少有一个虚成员函数。如果不存在足够的函数，一个常见的选择是将析构函数设为虚拟:

struct IFooBar {
    virtual ~IFooBar() = default;
};

---

效率注意事项:
就像 Java 中的 instanceof 一样，dynamic_cast 是一个相当昂贵的操作。如果此类的主要用例是过滤 CFoo 和 CBars 的列表，您可能希望在构造函数中一次执行此操作，并将它们存储在单独的容器中:

class CContainer {
public:
    CContainer(std::vector<const std::shared_ptr<IFooBar>> cPrivData) {
        for(auto const &objPtr : cPrivData)
            if(auto fooPtr = std::dynamic_pointer_cast<::CFoo>(objPtr))
                _foos.push_back(std::move(fooPtr));
            else if(auto barPtr = std::dynamic_pointer_cast<::CBar>(objPtr))
                _bars.push_back(std::move(barPtr));
    }

private:
    std::vector<const std::shared_ptr<::CFoo>> _foos;
    std::vector<const std::shared_ptr<::CBar>> _bars;
};