在 c++ 中使用 unordered_set/map 时如何制作封装良好的类？

Posted 2023-02-17

【中文标题】在 c++ 中使用 unordered_set/map 时如何制作封装良好的类？

【英文标题】：How to make well-encapsulated classes while using unordered_set/map in c++?

【发布时间】：2021-07-05 17:18:37

【问题描述】：

我正在查看一些关于如何为类/结构制作 unordered_set 的教程。我发现这个易于理解的代码（作为 Java 开发人员）可以解决问题：

#include <iostream>
#include <unordered_set>
using namespace std;

struct Node
    int val;
  
    bool operator==(const Node& n) const
        return (this->val == n.val);
    
;

class HashFunction
    public:
        size_t operator()(const Node& n) const
            return n.val;
        
;

int main()
    Node n1 =  1 , n2 =  2 ,
         n3 =  3 , n4 =  4 ;

    unordered_set<Node, HashFunction> us;
    us.insert(n1);
    us.insert(n2);
    us.insert(n3);
    us.insert(n4);
    
    for (auto node : us)
        cout << node.val << " ";
    
    cout << endl;
    return 0;

我想知道我们是否可以将struct Node 设为类，将int val 设为私有字段并将unordered_set<Node, HashFunction> neighbours 作为字段添加到Node 类。

如果没有，保持类/结构良好封装并为类设置集合/映射字段的良好做法是什么？

【问题讨论】：

请注意，C++ 中的 Node 表示实际对象，而不是 Java 中的指针。 “邻居”集合需要多对多关系，只能用指针来实现。

Struct 只是一个默认对所有成员公开的类。如果您将 val 设为私有，则类 Hash 无法返回它。

@BenVoigt 感谢您的评论，您的意思是“邻居”集应该有一个 Node* 作为模板吗？

@sucksatnetworking 感谢您的评论。我现在将尝试使“节点”成为一个类。

【参考方案1】：

这里有几个问题，所以我会尝试按顺序回答：

可以使struct Node 成为一个类

是的，struct 和 class 仅在它们的默认权限上有所不同（在 struct 中，除非另有说明，否则在 class 中它们是 private） 所以这和你写的代码是一样的：

class Node
public:
    int val;
  
    bool operator==(const Node& n) const
        return (this->val == n.val);
    
;

将int val 设为私有字段并将unordered_set<Node, HashFunction> neighbours 作为字段添加到Node 类

是的，你可以。我能想到的从您编写的代码进行转换的最简单方法是使HashFunction 成为Node 的子类。 例如：

class Node 
    class HashFunction 
        public:
            size_t operator()(const Node& n) const
                return n.val;
            
    ;

public:
    Node(int _val) : val(_val) 

    bool operator==(const Node& n) const
        return (this->val == n.val);
    

    // More methods here

private:
    int val;
    unordered_set<Node, HashFunction> neighbours;
;

如果没有，保持类/结构良好封装并为类设置集合/映射字段的良好做法是什么？

我想在这种情况下这是一个无声的问题 - 但一般的答案是只公开最低要求的接口。例如，现在HushFunction 知道Node 的内部内容。为了增加封装，我们可以向Node 添加一个hush 方法，并让HushFunction 调用该方法。这样，如果Node 的内容发生变化，Node 之外的任何内容都不需要注意。