如何最好地处理C++对象初始化:空构造函数或指针？

Question

，我想知道，对于必须具有相对较大范围/较长生存期的对象，进行对象初始化和存储的最佳方法是什么。假设我们有一个GameEngine类，它需要初始化并保存对Window的引用来进行呈现。在整个程序的生命周期中都需要引用，并且窗口至少需要知道它的尺寸。

在Java中，我会这样做：

// Declaration:
Window window;
// Initialization:
window = new Window(width, height);

我了解到，在initialization.中，第一个已经调用了窗口类的默认构造函数，因此是声明和因此，拥有一个window = Window(width, height);将是赋值，从而丢弃已经存在的对象。

我能找到的第一个解决方案是使用指针

// GameEngine.hpp
class GameEngine {
    Window *window;
};

// Somewhere in GameEngine.cpp:
window = new Window(width, height);

但是，我不断地阅读，只要有可能，我就会倾向于普通的对象而不是指针，事实上，我很快就陷入了一片混乱，所以我正在寻找另一种方法。

另一种解决方案似乎是将对象设计成没有参数的构造函数，并在稍后的上设置该对象。

// GameEngine.hpp
class GameEngine {
    Window window;
};

// Somewhere in GameEngine.cpp
window.setWidth(width);
window.setHeight(height);

这是可行的，但有一个严重的缺点:对象(至少在这种情况下)可能处于不一致的状态，因为尝试在不设置宽度/高度的情况下显示窗口会导致错误或崩溃。它确实对某些对象有效，但对大多数对象则不起作用。

避免这种情况的一种方法是使用默认值。例如，窗口类的构造函数可能类似于以下

Window::Window(int width = 800, int height = 600) {}

，甚至像那样

Window::Window() : width(DEFAULT_WIDTH), height(DEFAULT_HEIGHT) {}

但在许多情况下，默认值将难以确定。还有，他们应该从哪里来？窗口类应该定义DEFAULT_WIDTH和DEFAULT_HEIGHT吗？还是应该这样做？

// GameEngine.hpp
class GameEngine {
    static const int DEFAULT_WIDTH = 800;
    static const int DEFAULT_HEIGHT = 600;
    Window window(800,600);
};

但这似乎很糟糕，因为我已经读过，您不应该在标头中进行任何初始化，只进行声明，因此此时不应该实际知道DEFAULT_WIDTH和DEFAULT_HEIGHT的值(并且只在.cpp中初始化，对吗？)

我错过了一个选项吗？还是C++中很常见的假设:程序员应该知道自己在做什么，并在使用对象之前处理好保持一致的状态？什么时候使用哪种方法？

Answer 1

如果您只想构造一次，并且可以在类的初始化中完成，那么就不需要指针了。您可以声明它为成员，并在构造函数中初始化它，如下所示：

HPP

class Game
{
    private:
        Window window_;

    public:
        Game(int, int);
}

CPP

Game::Game(int width, int height) : window_(width, height)
{
}

这将在构造游戏对象时构造窗口对象，并且它将持续到游戏对象被销毁为止。如果您希望以后能够构造它或在任何时候重构它，那么可以使用如下所示的std::unique_ptr：

HPP

class Game
{
    private:
       std::unique_ptr<Window> window_;

    public:
        Game(int, int);
        void SomeMethod(int, int);

}

CPP

Game::Game(int width, int height)
{
    window_ = std::make_unique<Window>(width, height);
}

Game::SomeMethod(int width, int height)
{
    window_ = std::make_unique<Window>(width, height);
}

这将在游戏对象被销毁时自动删除窗口，并在每次调用std::make_unique构建新窗口时自动删除该窗口。下面是一些关于unique_ptr：ptr的文档

Answer 2

你显然误解了C++。你永远不会在头上有这样的Window window;。它定义了一个窗口对象，每次包含标题时都是如此！

您可能有class GameEngine { Window window; .... }，但这实际上根本没有设置一个窗口。每个GameEngine构造函数都有一个初始化程序列表，并在那里初始化window。很有意义:游戏引擎创建了它需要的窗口。

Answer 3

如果您谈论的是类成员，那么声明并不是调用构造函数的同一点。初始化这些成员正是初始化程序列表(您似乎知道)的目的！

class Window {
   int x;
   int y;
 public:
   Window(int x, int y);
 };

和

class Game {
 Window window;
public:
 Game();
};

然后，您可以从游戏构造函数调用窗口类的构造函数，如下所示：

Game::Game() : window(DEFAULT_HEIGHT, DEFAULT_WIDTH) {}

如果您说的是全局对象:如果您确实需要一个全局对象(尽管您可能不希望这样)，那么您可以(而且应该！)在标头中声明具有外部链接的对象(这只会使名称可用，但不会调用任何构造函数)，并在实现中执行定义：

声明：

extern Window window;

执行情况：

Window window(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT);