在两个构造函数之间进行选择的 RAII 方式

Posted 2023-02-22

【中文标题】在两个构造函数之间进行选择的 RAII 方式

【英文标题】：RAII way to choose between two constructors

【发布时间】：2013-10-04 13:44:35

【问题描述】：

我有一个类，其中包含一个大型数据表，其构造函数采用计算该数据所需的所有参数。但是，它需要很长时间才能运行，所以我添加了一个构造函数，它接受一个流，并从该流中读取数据。不过，我在想出设计此类的 RAII 方法时遇到了麻烦，因为我有两个构造函数，并且在运行时我需要在它们之间进行选择。这是我想出的：

std::string filename; // Populated by command line arguments
DataTable table; // Empty constructor, no resource acquisition or initialization

if( filename.empty() ) 
    table = DataTable(/*various parameters*/);
 else 
    std::ifstream filestream(filename);

    table = DataTable(filestream); // Reads from file

这对我来说看起来很脆弱。默认构造函数将使对象处于有效状态，但无用。它的唯一用途是在外部范围内创建一个“临时”对象，以分配给 if 语句的一个分支。此外，如果对象是默认构造的还是完全初始化的，在幕后还有一个标志“inited”来管理。有没有更好的方法来设计这个类？

【参考方案1】：

可能是这样的：

DataTable foo = filename.empty()
              ? DataTable(x, y, z)
              : DataTable(std::ifstream(filename));

【讨论】：

这是正确的方法。如果他这样做了，他可能会想要添加一个移动构造函数，当然，这只有在他有 C++11 时才有效。 （而且他将无法将临时的ifstream 绑定到std::istream&；他需要使用std::ifstream(filename).seekg( 0, std::ios_base::beg ) 之类的东西。或者如果他有C++，让构造函数再次获取右值引用11.)

【参考方案2】：

将决定初始化方式的文件测试代码移动到 ctor 中，将 ctor 移动到两个私有 init 函数中，从 ctor 中调用其中一个函数，或者如果一切都失败则抛出异常。

【参考方案3】：

一些想法：

去掉“inited”标志。 如果默认构造函数不能合理地构造对象，就去掉它

使用这种构造来获取DataTable：

DataTable get_me_my_data_fool(ParameterTypes... params, const string& filename = "")

  if(!filename.empty())
    return DataTable(std::ifstream(filename)); // check if file exists!
  else  
    return DataTable(params...);

其实现在想来，还是把这个逻辑放到DataTable构造函数里面比较好。

【参考方案4】：

如果类支持复制，那么 Kerrek SB 的解决方案就是方法 去。然而，从你所说的，复制是昂贵的。在 在这种情况下，您可以使用 C++11，您可以尝试添加移动 构造函数，以避免深拷贝。否则你就是 可能卡住了动态分配：

std::auto_ptr<DataTable> fooPtr( filename.empty()
                                 ? new DataTable( x, y z )
                                 : new DataTable( filename ) );
DataTable& foo = *fooPtr;

【参考方案5】：

为了完整起见，这是另一个想法：

template<typename T>
class uninitialised

public:
    ~uninitialised()
    
        if (alive_) 
            operator T&().~T();
        
    

    template<typename... Ts>
    void create(Ts&&... args)
    
        assert(!alive_ && "create must only be called once");
        void* const p = obj_;
        ::new(p) T(std::forward<Ts>(args)...);
        alive_ = true;
    

    operator T&()
    
        assert(alive_ && "T has not been created yet");
        return *reinterpret_cast<T*>(obj_);
    

private:
    bool alive_ = false;
    alignas(T) unsigned char obj_[sizeof(T)];
;

// ...

std::string filename;
uninitialised<DataTable> table;

if (filename.empty()) 
    table.create(/* various parameters */);
 else 
    std::ifstream filestream(filename);
    table.create(filestream);


DataTable& tbl = table;