用于传递大量参数的C++设计模式

Question

我有一个大小合理的类，它实现了几个逻辑上相关的算法(来自图论)。大约需要10-15个参数作为算法的输入。这些不会被算法修改，而是用来指导算法的操作。首先，我解释了实现这一点的两种选择。我的问题是，什么是一种常见的方法(无论它是不是两个选项之一)。

我个人不喜欢在N很大的时候将这些值作为参数传递给函数，特别是在我还在开发算法的时候。

void runAlgorithm(int param1, double param2, ..., bool paramN);

相反，我有一个包含算法的类Algorithm，还有一个包含这些参数的结构AlgorithmGlobals。我要么将此结构传递给：

void runAlgorithm(AlgorithmGlobals const & globals);

或者我向类中添加一个公共AlgorithmGlobals实例：

class Algorithm {
public:
    AlgorithmGlobals globals;
    void runAlgorithm();
}

然后在其他地方，我会这样使用它：

int main() {
    Algorithm algorithm;
    algorithm.globals.param1 = 5;
    algorithm.globals.param2 = 7.3;
    ...
    algorithm.globals.paramN = 5;

    algorithm.runAlgorithm();

    return 0;
}

请注意，AlgorithmGlobals的构造函数为每个参数定义了良好的默认值，因此只需要指定具有非默认值的参数。

AlgorithmGlobals不是私有的，因为在调用runAlgorithm()函数之前可以自由地修改它们。没有必要“保护”他们。

Answer 1

这就是所谓的"Parameter object" pattern，这通常是一件好事。我不喜欢它的成员版本，特别是称它为"XGlobals“，并暗示它在各地都是共享的。Parameter对象模式通常需要创建Parameter对象的实例，并将其作为参数传递给函数调用。

Answer 2

其他人提到了参数对象，但还有另一种可能性:使用。

Builder允许您省略默认值合适的参数，从而简化您的代码。如果您要将算法与几组不同的参数一起使用，这将特别方便。OTOH它还允许您重用相似的参数集(尽管存在无意重用的风险)。这(与方法链接一起)将允许您编写如下代码

Algorithm.Builder builder;

Algorithm a1 = builder.withParam1(1).withParam3(18).withParam8(999).build();
...
Algorithm a2 = builder.withParam2(7).withParam5(298).withParam7(6).build();

Answer 3

你有几个不同的想法，你应该在你的设计中提出：

1. 参数是纯粹的输入。
2. 参数是特定于您的算法的。
3. 参数的默认值是正常的。

class Algorithm {
  public:
    class Parameters { // Nested class, these are specific to your algorithm.
      public:
        Parameters() : values(sensible_default) { }
        type_t values; // This is all about the data.
    };

    Algorithm(const Parameters &params) : params_(params) { }

    void run();

  private:
    const Parameters params_; // Paramaeters don't change while algorithm
};                            // is running. 

这就是我的建议。