c++ - 持有 C++ 引用是否可以防止变量被破坏？

Question

来自 Java/C# 背景，我正在尝试实现一个空安全检查对象。以下代码尝试检查对象上是否确实存在颜色。如果有，我希望能够做一些事情(比如在形状上绘制颜色)。我希望能够将此颜色设置回 null (noneColor)，以防止为对象着色。

我不想设置这个颜色有一个指针，因为有必要在每个 setter 和 deconstructor 上删除它。这是一个坏主意吗？

代码:

static const Color& noneColor = Color();

static bool isNoneColor(const Color& color) {
    return std::addressof(noneColor) == std::addressof(color);
}

MyShape:MyShape() {
    this->color = noneColor; // this->color is an object of Color
}

void MyShape::setColor(const Color& newColor)
{
    this->color= newColor;
}

void MyShape::draw()
{
    if(!isNoneColor(this->color))
        // Color shape
}

//different scope/class
void B::setColorForShape()
{
    Color color = Color(255,255,255);
    a->setColor(color);
    // Calling isNoneColor(a->color); should return false;
    // After this function ends does variable a->color have undefined behavior? 
}

void B::setNoneColorForShape()
{
    a->setColor(noneColor);
    //Calling isNoneColor(a->color); should return true;
}

方法结束后用 a->color 调用 isNoneColor 是否安全？

编辑:
MyShape:color声明有 Color& color .我希望能够在我的对象上设置 noneColor 状态 MyShape .使用简单的 Color 对象，我不知道该颜色是否为“null”/空状态。

Answer 1

鉴于

MyShape::color is declared as a Color&

...代码有点问题。

关于 C++ 引用需要了解的是，您不能重新定位它们——也就是说，与 C++ 指针不同，一旦声明了 C++ 引用，它将始终引用它被声明引用的对象，并且不能重新- 指向引用其他对象。 (顺便说一句，这也是不允许您声明未绑定(bind)引用的原因，例如 MyColor & c; 不会编译，因为它没有用)

由此可见，这段代码实际上做了什么:

void MyShape::setColor(const Color& newColor)
{
   this->color= newColor;
}

用 Color 的内容覆盖(无论 this->color 对象 newColor 引用的内容)的内容)。它根本不会改变引用本身；而是通过引用写入。 (请记住，引用被定义为对某事物的别名，因此无论您在何处指定引用，程序都会表现得好像您已在那里指定了对象引用)

回答名义问题:持有 C++ 引用并不能保证引用所引用的对象不会被破坏。很有可能删除(或以其他方式销毁)引用的项目，并最终得到一个“悬空引用”，如果您尝试使用它，它将调用未定义的行为。

作为一般建议，如果你想有一个保护值来表示“无颜色”，最好的方法是将保护值表示为一个实际的颜色对象(例如，如果你的 Color(0,0,0,0) 类有 Color 可以工作一个 alpha channel ，因为任何 alpha=0 的颜色都是透明的，因此没有颜色)。这样，就无需使用指针或引用来玩游戏来尝试表示该信息。如果由于某种原因这不可行，请查看 std::optional 作为表示“非值即无”的一种方式。

最后一点，使用指针并不意味着您必须使用 new 和 delete —— 当指针指向堆栈对象或成员对象时，它们同样可以很好地工作(而且您可以同样糟糕地用它们来打自己的脚)。也就是说，指针很强大，也很危险，我不建议将它们用于此目的。