C++ 在构造函数中用表达式初始化引用

Question

考虑以下 C++ 类:

// An abstract fruit that can be sliced
class AbstractFruit
{
public:
  virtual void Slice() = 0;
};

// A lemon (concrete implementation of AbstractFruit)
class Lemon : public AbstractFruit
{
int size; // small medium large

public:
  Lemon(int size) : size(size) {}
  virtual void Slice() override { /* slice it */ }
};

// A pie uses a fruit reference
class Pie
{
  AbstractFruit& fruit;

public:
  Pie(AbstractFruit& fruit) : fruit(fruit) {}  
};

一切正常。

出于向后兼容的原因，Pie API 需要有一个创建柠檬派的构造函数:

Pie(int size) : fruit(Lemon(size)) {}

这行不通。据我所知，我正在构造函数的参数列表中创建一个新的 Lemon 实例，并用它初始化水果引用。但是，Lemon 实例在那之后立即被销毁，留下 fruit 引用指向一个被销毁的对象。

完成这项工作的最佳方法是什么？

我知道我可以将 Pie 切换为使用指针而不是引用，但我想尽可能使用引用。

Answer 1

如果 Pie 对象的大小不重要，一种可能的解决方案是让 Pie 管理可选的 Lemon:

class Pie
{
    std::optional<Lemon> lemon_;
    AbstractFruit& fruit_;

public:
    Pie(AbstractFruit& fruit) : fruit_(fruit) {}
    Pie(int size) : lemon_(size), fruit_(*lemon_) {}
};

std::optional 是可选的，std::unique_ptr 可以代替:

class Pie
{
    std::unique_ptr<Lemon> lemon_;
    AbstractFruit& fruit_;

public:
    Pie(AbstractFruit& fruit) : fruit_(fruit) {}
    Pie(int size) : lemon_(std::make_unique<Lemon>(size)), fruit_(*lemon_) {}
};

在第一种情况下，Lemon 将存储在 Pie 本身中，在第二种情况下，Lemon 将分配在堆上，并且Pie 将只存储指向它的指针。如果 Lemon 尺寸较小 (<= sizeof(void*))，std::optional 是更好的选择。

注意成员是initialized in order of declaration in the class ，这就是为什么 lemon_ 声明应该在 fruit_ 声明之前。