成员变量使用指针还是引用？

Question

成员变量使用指针还是引用？

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我需要在c++ linux中进行澄清。

我有一个C1类和另一个C2类。 C1类将拥有对C2类的引用。

class C1
{

   C2 &obj ;

}

我在考虑两个选择：

直接将C2的引用保存为C2 &obj;
创建C2的指针，如c2* obj;

哪个更好？它们有什么区别？选择哪个？

- Muthu

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类似的问题 https://dev59.com/enNA5IYBdhLWcg3wn_Q1 - Dani van der Meer

4个回答

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指针相对于引用有两个主要优点。指针可以为空，指针可以移动（例如使用++运算符）。但是在这里移动并没有帮助。

如果在实例化C1时不知道类C2，则应使用指针，因为您无法初始化引用，但是指针可以初始化为空。

像Als所说，当C2实例可能更改时，我也建议使用指针。在这种情况下可以使用引用，但我认为指针是一种更“干净”的解决方案。

- D-rk

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指针不需要初始化并不是一个优点。 - dangerousdave

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两者都不好。如果您有任何指向类外分配的东西的指针或引用成员变量，那么这很可能意味着程序设计在某种程度上存在缺陷。

我能想到的一个合理情况是，当您具有某种特殊的外部垃圾收集器功能时。（例如C++ Builder自动分配/释放堆上的VCL组件。）

另一种情况是，在模拟C结构的C++类或在另一个类中编写私有类时，可能会有效。

但是，最有可能的是，需要指向类外部的东西来自于有缺陷的程序设计。我会仔细考虑我的代码为什么需要这样做，并尽可能添加const正确性到指针，即const *c2 const obj;

如果您有这样的特殊成员指针，则还必须手动编写类的复制构造函数、赋值运算符和析构函数。

编辑：这种做法不好的原因是涉及到私有封装的概念，而私有封装是面向对象设计概念中重要的基石之一。

- Lundin

“需要指向类外部的东西是由于有缺陷的程序设计。”我强烈不同意。 - J.N.

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你真的是想说任何使用图形的程序都设计得很差吗？使用指针进行导航也是设计不良吗？我会认为几乎相反：如果你在类内分配了某些东西，将对象本身作为成员通常更合适。指针应该保留给在类外分配的东西。 - James Kanze

@JamesKanze 什么是“图形”？虽然我认为你指的是典型的ADT称为“图形”。对于这个例子，图形的所有节点（顶点）应该在图形类中分配。如果将节点类声明为图形的私有子类，则节点类可以公开指向图形类的指针。用户不应该关心原始指针，他们应该通过公共成员函数浏览图形。 - Lundin

@JamesKanze 调用者期望有像next()、previous()、up()、down()或其他的函数。但是调用者为什么要关心对象分配的地址呢？举个现实中的例子，我写了一个链表类。节点对象有“next”和“prev”指针，这些指针是公开的，但是节点类是链表的私有类。公共成员函数将具有“add”、“remove”、“find”、“change”、“traverse”等名称。因此，调用者无需在对象之间导航。事实上，调用者对类的实现方式并不关心。 - Lundin

@J.N. 多有趣啊。你的主观意见，没有提供任何理性的论据，对社区来说是非常有趣和有益的。 - Lundin

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要使用哪一个取决于你需要什么。

例如，如果你需要某种依赖注入，可以使用引用成员变量。即使如此，你也可以使用指针。但是请记住，具有引用成员的类通常应该是不可复制的。

在大多数情况下，你应该使用指针或值成员变量。

- BЈовић

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引用使对象不可分配，但仍然可以复制。（但我同意你的基本观点：在类类型中，大多数情况下更喜欢使用指针而不是引用。除非该类型已经是不可复制的。） - James Kanze

@JamesKanze 是的。说得好。我对于不可复制的想法是，该类继承自boost::noncopyable。在这种情况下，它也是不可分配的。但你明白我的意思了。 - BЈовић

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原文链接

- Alok Save · Accepted Answer

尽量避免使用引用成员变量。与引用和指针之间的不同一样，如果您有一个引用成员，那么它必须在创建类对象时进行初始化，因为无法像指针成员那样进行延迟初始化，因为引用不能为NULL且不能被重新分配位置，而指针成员可以在需要时懒惰地指向C2实例。

此外，请注意，还有其他副作用。一旦您有了引用成员，编译器将不会生成复制赋值运算符（=），您必须自己提供一个。在这种情况下，确定您的=操作符应该执行什么操作是很麻烦的。

对于大多数实际用途（除非您真的担心由于C2大小而导致的高内存使用），只需作为C1的成员持有C2的实例即可，而不是指针或引用成员，这样可以省去许多关于引用/指针成员带来的其他问题的烦恼，尽管会增加额外的内存使用。

如果必须使用指针，请确保使用智能指针而不是裸指针，这将使指针的使用更加容易。