c++ - 返回指向接口(interface)的指针，但将所有权和生命周期保留给提供者

Question

我有以下一组库

• 一些接口(interface)
• 提供程序库。它将为对象提供已定义的接口(interface)。
• 消费者图书馆。它使用已定义接口(interface)的对象。
• 协调员图书馆。使用提供者创建对象并将它们传递给消费者。

我的问题是关于 Provider 的 API 设计。让我们举个例子:

class Provider
{
    // One way is to return a reference to an owned object.
    // This is useful because no pointers are returned
    // so that no one will be asking about ownership and lifetime.
    // - The provider owns the object and
    // - The lifetime of the object is the same as the provider.
    const ObjectInterface &getObject(int id) const;
}

这些是我想要保留的语义。

• 提供者拥有该对象，并且
• 对象的生命周期与提供者相同。

但是如果需要返回一组对象，以前的接口(interface)就没有用了。

class Provider
{
    // This is the easiest way.
    // Is this the best way?
    std::vector< ObjectInterface * > allObjects() const;

    // Using shared_ptr violates the semantics described above
    // and requires allocation on heap.

    // Using weak_ptr violates the semantics described above
    // and requires allocation on heap.

    // Using unique_ptr violates the semantics described above
    // and requires allocation on heap.
}

是否有更好的方法来设计此 API 以返回指向其具体对象由提供者拥有的接口(interface)的指针，同时保持以下语义(这是返回对象引用 (&) 的自然语义) ?

• 提供者拥有对象并且
• 对象的生命周期与提供者相同。

Answer 1

如果要返回引用，可以使用std::reference_wrapper :

#include <functional>
#include <vector>
#include <cstdio>

struct A
{
    std::vector<int> objs{1, 2, 3};

    std::vector<std::reference_wrapper<int>> allObjects()
    {
        return std::vector<std::reference_wrapper<int>>(objs.begin(), objs.end());
    }
};

int main()
{
    A a;
    for (auto ref : a.allObjects())
        printf("%i\n", ref.get());
}