c++ - 强类型语言能走多远？

Question

假设我正在编写一个 API，我的一个函数采用一个代表 channel 的参数，并且只会在值 0 和 15 之间。我可以这样写:

void Func(unsigned char channel)
{
    if(channel < 0 || channel > 15)
    { // throw some exception }
    // do something
}

或者我是否利用 C++ 作为一种强类型语言，让自己成为一种类型:

class CChannel
{
public:
    CChannel(unsigned char value) : m_Value(value)
    {
        if(channel < 0 || channel > 15)
        { // throw some exception }
    }
    operator unsigned char() { return m_Value; }
private:
    unsigned char m_Value;
}

我的功能现在变成了:

void Func(const CChannel &channel)
{
    // No input checking required
    // do something
}

但这完全是矫枉过正吗？我喜欢 self 记录和保证它是它所说的那样，但是值得为这样一个对象的构造和销毁付出代价，更不用说所有额外的打字了吗？请让我知道您的意见和替代方案。

Answer 1

如果您想要这种更简单的方法，请将其泛化，以便您可以从中获得更多用途，而不是针对特定事物进行定制。那么问题不是“我应该为这个特定的东西制作一个全新的类(class)吗？”但是“我应该使用我的公用事业吗？”；后者总是是的。实用程序总是很有帮助。

所以做这样的事情:

template <typename T>
void check_range(const T& pX, const T& pMin, const T& pMax)
{
    if (pX < pMin || pX > pMax)
        throw std::out_of_range("check_range failed"); // or something else
}

现在您已经有了这个用于检查范围的好工具。您的代码，即使没有 channel 类型，也可以通过使用它变得更简洁。你可以走得更远:

template <typename T, T Min, T Max>
class ranged_value
{
public:
    typedef T value_type;

    static const value_type minimum = Min;
    static const value_type maximum = Max;

    ranged_value(const value_type& pValue = value_type()) :
    mValue(pValue)
    {
        check_range(mValue, minimum, maximum);
    }

    const value_type& value(void) const
    {
        return mValue;
    }

    // arguably dangerous
    operator const value_type&(void) const
    {
        return mValue;
    }

private:
    value_type mValue;
};

现在你有了一个不错的实用程序，并且可以这样做:

typedef ranged_value<unsigned char, 0, 15> channel;

void foo(const channel& pChannel);

而且它可以在其他场景中重复使用。只需将其全部粘贴到 "checked_ranges.hpp" 文件中，并在需要时使用它。进行抽象从来都不是坏事，而且拥有实用程序也无害。

另外，永远不要担心开销。创建一个类只需运行您无论如何都会执行的相同代码。此外，干净的代码比其他任何东西都更受欢迎；性能是最后一个问题。完成后，您可以使用分析器来测量(而不是猜测)慢速部分的位置。