C++ 私有(private)常量指针

Question

我正在学习 C++ 中的指针，但遇到了一些麻烦。 我有一个类 Foo，它在头文件中声明了一些数据:

private:
const Bar *obj;

Bar 是一个类。

然后在 c++ 实现中我想替换 *obj 以便它指向一个完全不同的 Bar 对象。 *obj 是常量，那么如何更改 *obj 指向的内容，或者更确切地说，*obj 处内存中的内容？同样在 Foo 的析构函数中，我如何释放 *obj？

Answer 1

给定你的类定义

class A {
private:
  const Bar *obj;
};

obj是指向常量 Bar 的指针目的。您可以更改该指针指向的内容，但不能更改所指向对象的内容。

所以，如果你有一个新的 Bar对象并且您想更改 obj所以它指向那个，你可以简单地分配新值:

/* New object: */
Bar *new_bar = new Bar;
/* Change the pointer: */
obj = new_bar;

但是，有两个问题。

1. 如果新Bar对象是在类之外创建的，您不能直接将其分配给obj因为后者是私有(private)的。因此你需要一个 setter 函数:

   class A {
   private:
     const Bar *obj;
   public:
     void set_obj(const Bar *new_obj) { obj = new_obj; }
   };
   

2. 您必须确定谁将最终拥有 Bar对象，即谁负责释放它占用的堆空间。如果来电者负责，那么您可以按上面的方式对其进行编码，即 class A永远不会创建新的 Bar对象，也不会删除任何对象。它只会维护一个指向 Bar 的指针。在类外创建和删除的对象。

   但是如果class A above 实际上负责 Bar 占用的内存空间对象，您必须使用 delete obj在析构函数中释放空间，并且在获得新的 Bar 时还必须释放空间分配的对象。即 set_obj上面的函数需要改成这样:

   void set_obj(const Bar *new_obj) { delete obj; obj = new_obj; }
   

   否则会发生内存泄漏。必须在复制构造函数(除非您删除它)以及赋值运算符中采取类似的措施:只要复制 class A 就会使用这两个函数。对象已创建，在这种情况下，您必须确保您不是简单地复制指针，而是分配新空间并复制对象(即您必须执行深复制):

   A(const A& a):obj(new Bar(*a.obj)) {}
   A& operator=(const A& a) { delete obj; obj = new Bar(*a.obj); return *this; }
   

   话虽如此，如果您的类负责内存空间，那么使用智能指针类而不是原始指针是一个好得多的想法。主要原因是: (i) 上述内容比较复杂，容易出错； (ii) 以上仍然不是很好——当抛出异常时，可能仍然存在内存泄漏或更糟糕的问题，例如在 Bar 的构造函数中. C++11 提供了一个名为 std::unique_ptr 的智能指针类，这似乎很适合您的目的:

   class A {
   private:
     std::unique_ptr<const Bar> obj;
   public:
     ~A() {}
     void set_obj(std::unique_ptr<const Bar> new_obj) { obj = new_obj; }
   };
   

   有了这个，智能指针将处理任何需要自动释放的内存空间，无论是在销毁时还是在新的 Bar 时。对象被分配给指针。