C++对象组合、依赖注入和复制构造函数

Question

我想在C++中设计一个名为Entity的类。该实体具有指向Vector3D成员的指针，该成员是该实体在3D空间中的位置。构造函数允许将Vector3D类型的指针传递给构造函数，以便在类的外部实例化Vector3D实例。

由于存在指向动态分配的对象的指针，因此必须重载复制构造函数和赋值运算符才能深入复制向量。但是，因为向量可以在构造函数中传递，所以它也可以在其他地方使用，因此不能在析构函数中删除。但是，如果新实体是通过复制构造函数创建的或使用=运算符分配的，则Entity类必须删除vector的实例，因为它是在entity类中实例化的。

#ifndef ENTITY_H
#define ENTITY_H

#include "Vector3D.h"

class Entity {
public:
    Entity(Vector3D*);
    Entity(const Entity&);
    ~Entity();

    Entity& operator = (const Entity&);
protected:
    Vector3D* vector;
};

#endif

Answer 1

最好的方法是不使用指向Vector3D的指针，而是通过值获取它。如果Vector3D是我所怀疑的(一个大约3个浮点数或整数的包装器)，那么共享它对性能并没有多大好处。

您还可以开始更多地考虑所有权以及在客户机代码(构造Entity的代码)上销毁Vector3D的负担。

如果这不是一个选项，您可以使用std::shared_ptr。

#include <memory>
struct Vector3D {};

struct Entity {
  // Construct from another shared_ptr.
  Entity(std::shared_ptr<Vector3D> v) : v_(v) {}

  // Assume ownership of `v`.
  Entity(Vector3D* v) : v_(v) {}

  // depending on which guarantees we have for sharing the vector 
  // we can omit checks for null.
  const Vector3D& vector() const { return v_.get(); }
  Vector3D& vector() { return v_.get(); }

private:
  std::shared_ptr<Vector3D> v_;
};

Answer 2

这是一个在哪里使用新的C++11智能指针的完美例子。如果假定客户端代码与Entity共享所有权，并且可能比Entity的生命周期使用更长的时间，则可以使用std::shared_ptr。

如果客户端代码应该仍然是唯一的所有者，并因此决定何时删除向量，则可以使用std::weak_ptr。

有关它们的更详细的描述，请参见例如http://en.cppreference.com/w/cpp/memory。