根据条件声明一个大变量的方法

Question

我是一名有用的助手，可以为您翻译文本。

正在阅读C++核心指南，并遇到了这条规则：“在初始化变量之前不要声明变量”。https://isocpp.github.io/CppCoreGuidelines/CppCoreGuidelines#es22-dont-declare-a-variable-until-you-have-a-value-to-initialize-it-with 它将以下代码描述为不好的：

SomeLargeType var;

if (cond)   // some non-trivial condition
    Set(&var);
else if (cond2 || !cond3) {
    var = Set2(3.14);
}
else {
    var = 0;
    for (auto& e : something)
        var += e;
}

很遗憾，这个点没有描述如何解决这个确切的问题的方法。有时候你只需要根据条件以不同的方式初始化一个大对象。 我能想到的唯一的绕过方法是像这样：

SomeLargeType * var;

if (cond)   // some non-trivial condition
    var = new SomeLargeType(123);
else if (cond2 || !cond3) {
    var = new SomeLargeType(3.14);
}

然而，即使我使用了智能指针，这种方式仍然感觉不必要/不安全，最重要的是比最初的方法更糟糕。最佳解决方案是什么？

- AlexGeorg

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也许我只是困惑或者愚蠢？但是，就我看来，这个问题中的建议和给出的答案都没有正确地处理"糟糕的代码示例"中的最后一个else情况。 - Adrian Mole

你的文章中有一个链接，回答了你的问题。 - user1143634

有人刚才恢复了@StaceyGirl的评论吗？如果是这样，谢谢 - 我会将其粘贴到我的答案中，以实现完全自我包含。 - Adrian Mole

Answer 1

您可以使用函数。此外，不要使用具有所有权的裸指针（我假设这也有一个指南）。例如：

std::unique_ptr<SomeLargeType>
make_something(bool cond, bool cond23)
{
    if (cond)
        return std::make_unique<SomeLargeType>(123);
    else if (cond23)
        return std::make_unique<SomeLargeType>(3.14);
    else
        return nullptr;
}

// usage
std::unique_ptr<SomeLargeType> var = make_something(cond, cond2 || !cond3);

如果这个函数没有可重用性，那么使用lambda表达式可能是合适的，就像Sopel所示的那样。

- eerorika

Answer 2

首先，原始示例代码中不存在未定义行为：所有可能的条件都已得到处理（通过最终的 else 块）。然而，在迄今为止所给出的答案中存在潜在的未定义行为，因为它们用实际上没有初始化并返回 nullptr 的方式替换了前述 else 块中的“良好”代码，这可能会成为稍后尝试解引用的主题。

此外，在这里没有真正必要通过将实例变量替换为指针来复杂化问题（这也会改变代码的性质/逻辑）。

使用lambda表达式（如由StaceyGirl提供的链接所建议的）肯定是一种不错的方式（可能是最好的，但这可能是主观的）。 但是，为了保持与原始代码相同的逻辑，可以将lambda应用于对象，而不是指针，如下所示：

SomeLargeType var = [&]() {
    if (cond) {   // some non-trivial condition
        SomeLargeType v1;
        Set(&v1);
        return v1;
    }
    else if (cond2 || !cond3) {
        SomeLargeType v2 = Set2(3.14);
        return v2;
        }
    else {
        SomeLargeType v3 = 0;
        for (auto& e : something) var += e;
        return v3;
    }
}();

在这里，与原始代码不同(在原始代码中首先调用默认构造函数，然后调用三个其他构造函数之一)，SomeLargeObject的构造函数只会被调用一次¹，并且不会出现未定义行为。 我认为，这个初始调用(可能非常昂贵)的默认构造函数，是这个例子被引用为"糟糕代码"的原因。

¹ 如果对构造函数的调用频率有任何疑问，我可以提供一个完整的MCVE(稍作修改以避免未定义的for(auto& e : something)行)，如果需要的话。

- Adrian Mole

Answer 3

立即调用的lambda表达式可作为命名函数的替代方案。

SomeLargeType* var = [&]() {
    if (cond)   // some non-trivial condition
        return new SomeLargeType(123);
    else if (cond2 || !cond3)
        return new SomeLargeType(3.14);
    else
        return nullptr;
}();

请注意，某些类型可能没有提供默认构造函数，这种情况下，如果不使用装箱类型，则无法进行延迟初始化。当类型不是可平凡构造时，这也可以提高性能。 https://godbolt.org/z/_V8t2T

- Sopel

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@StaceyGirl，那是原帖作者的问题。 - Sopel

@Sopel那么，如果我们只是从一个未定义行为跳到另一个未定义行为，那么所有这些lambda的无聊有什么意义呢？ - user1143634

@Sopel 仅为了遵循编码准则而遵循编码准则是一种不好的实践。 - user1143634

@StaceyGirl 你在说什么呢？在添加 return nullptr 之前，当两个条件都为 false 时，代码会产生未定义行为。我添加它是为了使行为等同于 OPs。 - Sopel

@StaceyGirl 我们不需要很多东西。 - Sopel