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Effective C++ 28：避免返回 handles 指向对象内部成分

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Item28: Avoid returning “handles” to object internals.

避免返回 handles (包括 references 、指针、迭代器)指向对象内部。

破坏封装性

const 函数不再是 const, 修改了私有成员变量。

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class Point {
public:
    Point(int x, int y);
    ...
    void setX(int x);
    void setY(int y);
    ...
};

struct RectData {
    Point ulhc;
    Point lrhc;
};

class Rectangle {
    ...
    Point& upperLeft() const { return pData->ulhc; }
    Point& lowerRight() const { return pData->lrhc; }
    ...
private:
    std::shared_ptr<RectData> pData;
}

虽然这样的设计可通过编译，但却是错误的。upperLeft 和 lowerRight 被声明为 const 成员函数，但是可以更改内部数据。

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Point coord1(0, 0);
Point coord2(100, 100); 
const Rectangle rec(coord1, coord2); // rec是个const矩形, 从 (0 ，0) 到 (100 ， 100)

rec.upperLeft( ) .setX(50);  // 现在rec却变成从 (50 ， 0) 到 (100 ， 100)
  • 成员变量的封装性最多只等于”返回其 reference“ 的函数的访问级别。
  • 如果 const 成员函数传出一个 reference，后者所指数据与对象自身有关联，而它又被存储于对象之外，那么这个函数的调用者可以修改那笔数据。(bitwise constness原因)

悬空问题

虽然我们可以修改函数，达到不能修改私有成员变量。

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const Point& upperLeft() const { return pData->ulhc; }

但也不能解决悬空问题。如下：

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class GUIObject { ... };
const Rectangle boundingBox(const GUIObject& obj); //以 by value 方式返回一个矩形

现在，客户有可能这么使用这个函数:

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GUIObject* pgo; // 让pgo指向某个GUIObject
...

const Point* pUpperLeft = &(boundingBox(*pgo) .upperLeft()); // 取得一个指针指向外框左上点

pUpperLeft 被悬空了，boundingBox(*pgo) 返回的是一个临时变量，在语句执行结束后就会销毁，导致 pUpperLeft 指针失效。