c++ - 公开不透明 C 结构体中的字段

Question

我正在使用一个现有的 C 库(我无法修改)，其中某些结构具有不透明字段，必须通过特定的 setter 和 getter 访问这些字段，如下面的粗略示例所示(想象 x 是私有(private)的，即使它是用 C 编写的)。

struct CObject {
    int x;
};

void setCObjectX(CObject* o, int x) {
    o->x = x;
}

int getCObjectX(CObject* o) {
    return o->x;
}

我正在编写私有(private)拥有这些类型结构的类，有点像包装器，尽管更复杂。我想以方便的方式公开相关领域。起初，我只是在必要的地方编写 setter 和 getter。不过，我想到了别的事情，我想知道这个方法是否有什么缺点。它使用函数指针 (std::function) 来存储 C setter-getter 对，并将它们呈现为直接访问字段而不是函数。

这是我编写的通用类，用于帮助定义此类“假”字段:

template<typename T>
struct IndirectField {
    void operator=(const T& value) {
        setter(value);
    }
    auto operator()() const -> T {
        return *this;
    }
    operator T() const {
        return getter();
    }

    std::function<void(const T&)> setter;
    std::function<T()> getter;
};

通过在C++类中定义实例并使用相应的C函数设置setter和getter来使用它:

IndirectField<int> x;
// ...
x.setter = [=](int x) {
    setCObjectX(innerObject.get(), x);
};
x.getter = [=]() {
    return getCObjectX(innerObject.get());
};

Here is a complete, working code for testing.

使用这种方法有什么缺点吗？它会导致最终的危险行为或其他什么吗？

Answer 1

我在您的解决方案中看到的最大问题是 std::function 对象在 CPPObject 内的 IndirectField 的每个实例中占用空间，甚至当CObject类型相同时。

您可以通过将函数指针放入模板参数来解决此问题:

template<typename T,typename R,void setter(R*,T),T getter(R*)>
struct IndirectField {
    IndirectField(R *obj) : obj(obj) {
    }
    void operator=(const T& value) {
        setter(obj, value);
    }
    auto operator()() const -> T {
        return *this;
    }
    operator T() const {
        return getter(obj);
    }
private:
    R *obj;
};

以下是如何使用此实现:

class CPPObject {
    std::unique_ptr<CObject,decltype(&freeCObject)> obj;
public:
    CPPObject()
    :   obj(createCObject(), freeCObject)
    ,   x(obj.get())
    ,   y(obj.get()) {
    }
    IndirectField<int,CObject,setCObjectX,getCObjectX> x;
    IndirectField<double,CObject,setCObjectY,getCObjectY> y;
};

此方法将每个 IndirectField 的两个 std::function 对象换成一个 CObject* 指针。不幸的是，需要存储此指针，因为您无法从模板内的上下文中获取它。

Your modified demo.