C ++中Accessor函数的特征-猿码集

1. 什么是Accessor函数？

Accessor函数是C ++中的一种函数，它用于返回类的私有成员变量并允许客户端代码修改它们。Accessor函数是一个重要的编程概念，因为它们引入了封装性，这是OOP（面向对象编程）的一个核心原则。Accessor函数可以是类的成员函数或全局函数。

1.1 成员函数

成员函数是Accessor函数的一种实现方式，它们是定义在类内部的函数，可以访问类的私有成员变量。成员函数还可以访问类的公共成员函数和其他成员变量。

在C ++中，Accessor函数是通过成员函数来实现的。成员函数的一般语法如下：


class Person {
    private:
        string name;
        int age;
    public:
        string getName() {
            return name;
        }
        int getAge() {
            return age;
        }
};

在上面的代码中，getName()和getAge()方法都是Accessor函数，因为它们返回私有成员变量。这些函数的命名约定是在成员变量名称的前面添加get前缀。

1.2 全局函数

另一种Accessor函数的实现方式是使用全局函数。全局函数是定义在命名空间中的函数，可以访问其参数的私有成员变量。它们没有this指针，并且不能访问类的其他成员变量或成员函数。

全局函数的一般语法如下：


class Point {
    private:
        int x;
        int y;
        friend int getX(Point p);
        friend int getY(Point p);
};
int getX(Point p) {
    return p.x;
}
int getY(Point p) {
    return p.y;
}

在上面的代码中，getX()和getY()方法都是全局Accessor函数，因为它们可以访问Point类的私有成员变量x和y。在函数定义中，friend关键字是必需的，以便它们可以访问类的私有成员。

2. 如何使用Accessor函数？

Accessor函数在许多情况下非常有用。当您需要使用类的私有变量时，Accessor函数允许您以受控的方式访问它们。Accessor函数也可以允许您在私有变量被修改时执行其他代码。

2.1 获取私有变量的值

Accessor函数的第一个用途是获取私有变量的值。这对于查看类的状态以及根据状态采取操作很有用。

下面的例子演示如何使用Accessor函数来获取私有变量的值：


#include 
using namespace std;
class Circle {
    private:
        double radius;
        double pi = 3.14159;
    public:
        double getRadius() {
            return radius;
        }
        double getArea() {
            return pi * radius * radius;
        }
};
int main() {
    Circle circle;
    circle.setRadius(5.0);
    cout << "Radius: " << circle.getRadius() << endl;
    cout << "Area: " << circle.getArea() << endl;
    return 0;
}

在上面的代码中，getRadius()和getArea()方法都是Accessor函数。我们使用setRadius()方法设置私有变量的值，然后使用Accessor函数检索它们。输出结果是：

Radius: 5 Area: 78.5398

2.2 设置私有变量的值

Accessor函数的另一个用途是允许客户端代码设置私有变量的值。这使得对象的状态可以在类之外修改。

下面的代码示例演示了如何使用Accessor函数来设置私有变量的值：


#include 
using namespace std;
class Rectangle {
    private:
        double length;
        double width;
    public:
        double getLength() {
            return length;
        }
        double getWidth() {
            return width;
        }
        void setLength(double len) {
            length = len;
        }
        void setWidth(double w) {
            width = w;
        }
};
int main() {
    Rectangle rectangle;
    rectangle.setLength(5.0);
    rectangle.setWidth(3.0);
    cout << "Length: " << rectangle.getLength() << endl;
    cout << "Width: " << rectangle.getWidth() << endl;
    return 0;
}

在上面的代码中，我们使用setLength()和setWidth()方法来设置类的私有变量，并通过getLength()和getWidth()方法获取变量。输出结果是：

Length: 5 Width: 3

3. Accessor函数的优缺点

Accessor函数有几个优点和缺点。它们的使用完全取决于应用程序需求。

3.1 优点

安全性 - 访问器函数可以控制对类成员的访问，这样就可以确保数据的正确性。

封装性 - 访问器函数允许将类的内部状态隐藏在类的外部。

易于维护 - 如果需要更改一个类的私有变量名称，只需要更改Accessor函数而不是整个代码中的所有访问该变量的地方。

3.2 缺点

效率 - 访问器函数可能需要进行许多函数调用，这会影响程序的性能。

过度使用 - 如果您过度使用Accessor函数，程序代码可能会变得冗长和难以阅读。

4. Accessor函数的最佳实践

Accessor函数在类封装中是一个很好的实践，但是在实践中应该遵循一些最佳实践，以确保类封装的正确性。

4.1 使用const

Accessor函数通常不需要修改私有变量的值，因此应该使用const关键字将其声明为const成员函数，这样客户端代码就无法更改变量的值。


class Person {
    private:
        string name;
        int age;
    public:
        string getName() const {
            return name;
        }
        int getAge() const {
            return age;
        }
};

在上面的代码中，getName()和getAge()方法都被声明为const成员函数。

4.2 防止数据成员指针泄露

Accessor函数是常见的指针泄漏来源，因为客户端代码可以通过Accessor函数访问私有成员变量的地址，从而获得对它们的持久指针。

如果Accessor函数返回指针，则应该确保它们指向的变量没有在对象生命周期之外使用。在某些情况下，返回常量指针或智能指针比返回原始指针更安全。

4.3 使用访问器函数的默认实现

有时，Accessor函数的默认实现可能是我们需要的。例如，如果我们想让指针数据成员默认为空，我们可以将Accessor函数的默认值设置为nullptr。


class Person {
    private:
        string name;
        int *age = nullptr;
    public:
        int *getAge() const {
            return age;
        }
};

在上面的代码中，getAge()方法被定义为返回int类型的指针，其默认值为nullptr。

结论

Accessor函数可以提高C ++程序的封装性和安全性。通过使用成员函数或全局函数实现，Accessor函数使客户端代码能够访问和修改类的私有成员变量。

这里介绍了Accessor函数的优缺点和最佳实践。虽然Accessor函数有许多好处，但在书写时应该小心，因为它们可能会影响程序的性能。使用Accessor函数的时候，应该使用常量成员函数、使用智能指针等方法来避免一些常见错误。

C ++中Accessor函数的特征