方便的C ++结构初始化

编程问答 2022-04-26

问题描述

| 我正在尝试寻找一种方便的方法来初始化\'pod \'C ++结构。现在，考虑以下结构： 
struct FooBar {
  int foo;
  float bar;
};
// just to make all examples work in C and C++:
typedef struct FooBar FooBar;
如果我想方便地用C（！）初始化它，我可以简单地写： 
/* A */ FooBar fb = { .foo = 12,.bar = 3.4 }; // illegal C++,legal C
请注意，我想明确地避免使用以下表示法，因为如果将来我在结构中进行任何更改，它都会令我不寒而栗： 
/* B */ FooBar fb = { 12,3.4 }; // legal C++,legal C,bad style?
为了在C ++中实现与
/* A */
示例相同（或至少相似）的功能，我将必须实现一个白痴的构造函数： 
FooBar::FooBar(int foo,float bar) : foo(foo),bar(bar) {}
// ->
/* C */ FooBar fb(12,3.4);
哪个对开水有益，但不适合懒人（懒惰是一件好事，对吗？）。同样，它与ѭ5例子一样糟糕，因为它没有明确说明哪个值分配给哪个成员。 所以，我的问题基本上是我如何在C ++中实现类似于
/* A */
或更好的东西？ 另外，我可以向我解释一下为什么我不想这样做（即为什么我的思维模式不好）。 编辑 方便起见，我的意思是也可维护且非冗余。     

解决方法

        指定的初始化将在c ++ 2a中受支持，但您不必等待，因为GCC，Clang和MSVC正式支持它们。 
#include <iostream>
#include <filesystem>

struct hello_world {
    const char* hello;
    const char* world;
};

int main () 
{
    hello_world hw = {
        .hello = \"hello,\",.world = \"world!\"
    };

    std::cout << hw.hello << hw.world << std::endl;
    return 0;
}
GCC示范 MSVC示范     ,        由于C ++中不允许使用
style A
，并且您不希望
style B
，那么使用
style BX
怎么样： 
FooBar fb = { /*.foo=*/ 12,/*.bar=*/ 3.4 };  // :)
至少在某种程度上有所帮助。     ,        您可以使用lambda： 
const FooBar fb = [&] {
    FooBar fb;
    fb.foo = 12;
    fb.bar = 3.4;
    return fb;
}();
可以在Herb Sutter的博客上找到有关此习语的更多信息。     ,        您的问题有些困难，因为即使函数： 
static FooBar MakeFooBar(int foo,float bar);
可以称为： 
FooBar fb = MakeFooBar(3.4,5);
由于内置数字类型的升级和转换规则。 （C从未真正过强类型化） 在C ++中，尽管借助模板和静态断言，您仍可以实现所需的结果： 
template <typename Integer,typename Real>
FooBar MakeFooBar(Integer foo,Real bar) {
  static_assert(std::is_same<Integer,int>::value,\"foo should be of type int\");
  static_assert(std::is_same<Real,float>::value,\"bar should be of type float\");
  return { foo,bar };
}
在C语言中，您可以命名参数，但是您将永远无法更进一步。 另一方面，如果您想要的只是命名参数，那么您将编写许多繁琐的代码： 
struct FooBarMaker {
  FooBarMaker(int f): _f(f) {}
  FooBar Bar(float b) const { return FooBar(_f,b); }
  int _f;
};

static FooBarMaker Foo(int f) { return FooBarMaker(f); }

// Usage
FooBar fb = Foo(5).Bar(3.4);
而且，如果您愿意，您可以加入类型促进保护功能。     ,        将竞争对象提取到描述它们的函数中（基本重构）： 
FooBar fb = { foo(),bar() };
我知道样式与您不希望使用的样式非常接近，但是它可以更轻松地替换常量值，并且可以对常量值进行解释（因此无需编辑注释）（如果更改了）。 您可以做的另一件事（因为您很懒惰）是使构造函数内联，因此您不必键入太多内容（删除\“ Foobar :: \”以及在h和cpp文件之间切换所花费的时间）： 
struct FooBar {
  FooBar(int f,float b) : foo(f),bar(b) {}
  int foo;
  float bar;
};
    ,        许多编译器的C ++前端（包括GCC和clang）都了解C初始化程序语法。如果可以，只需使用该方法。     ,        C ++的另一种方式是 
struct Point
{
private:

 int x;
 int y;

public:
    Point& setX(int xIn) { x = Xin; return *this;}
    Point& setY(int yIn) { y = Yin; return *this;}

}

Point pt;
pt.setX(20).setY(20);
    ,        选项D： 
FooBar FooBarMake(int foo,float bar)
 合法C，合法C ++。轻松优化POD。当然，没有命名参数，但这就像所有C ++一样。如果要使用命名参数，则目标C应该是更好的选择。 选项E： 
FooBar fb;
memset(&fb,sizeof(FooBar));
fb.foo = 4;
fb.bar = 15.5f;
合法C，合法C ++。命名参数。     ,        我知道这个问题很古老，但是有一种解决方法，直到C ++ 20最终将此功能从C引入C ++为止。解决此问题的方法是，将预处理器宏与static_asserts结合使用以检查初始化是否有效。 （我知道宏通常是不好的，但是在这里我看不到其他方法。）请参见下面的示例代码： 
#define INVALID_STRUCT_ERROR \"Instantiation of struct failed: Type,order or number of attributes is wrong.\"

#define CREATE_STRUCT_1(type,identifier,m_1,p_1) \\
{ p_1 };\\
static_assert(offsetof(type,m_1) == 0,INVALID_STRUCT_ERROR);\\

#define CREATE_STRUCT_2(type,p_1,m_2,p_2) \\
{ p_1,p_2 };\\
static_assert(offsetof(type,INVALID_STRUCT_ERROR);\\
static_assert(offsetof(type,m_2) >= sizeof(identifier.m_1),INVALID_STRUCT_ERROR);\\

#define CREATE_STRUCT_3(type,p_2,m_3,p_3) \\
{ p_1,p_3 };\\
static_assert(offsetof(type,m_3) >= (offsetof(type,m_2) + sizeof(identifier.m_2)),INVALID_STRUCT_ERROR);\\

#define CREATE_STRUCT_4(type,p_3,m_4,p_4) \\
{ p_1,p_4 };\\
static_assert(offsetof(type,m_4) >= (offsetof(type,m_3) + sizeof(identifier.m_3)),INVALID_STRUCT_ERROR);\\

// Create more macros for structs with more attributes...
然后，当您具有带有const属性的结构时，可以执行以下操作： 
struct MyStruct
{
    const int attr1;
    const float attr2;
    const double attr3;
};

const MyStruct test = CREATE_STRUCT_3(MyStruct,test,attr1,1,attr2,2.f,attr3,3.);
这有点不方便，因为您需要为每个可能数量的属性使用宏，并且需要在宏调用中重复实例的类型和名称。同样，您不能在return语句中使用宏，因为断言是在初始化之后进行的。 但这确实解决了您的问题：更改结构时，调用将在编译时失败。 如果您使用C ++ 17，甚至可以通过强制使用相同的类型来使这些宏更加严格，例如： 
#define CREATE_STRUCT_3(type,INVALID_STRUCT_ERROR);\\
static_assert(typeid(p_1) == typeid(identifier.m_1),INVALID_STRUCT_ERROR);\\
static_assert(typeid(p_2) == typeid(identifier.m_2),INVALID_STRUCT_ERROR);\\
static_assert(typeid(p_3) == typeid(identifier.m_3),INVALID_STRUCT_ERROR);\\
    ,        在C ++中ѭ5的方式还不错，C ++ 0x还将扩展语法，因此对C ++容器也很有用。我不明白你为什么称它为不良风格？ 如果要使用名称来指示参数，则可以使用boost参数库，但是它可能会使不熟悉它的人感到困惑。 对结构成员进行重新排序就像对函数参数进行重新排序一样，如果您不十分仔细地进行重构，则可能会导致问题。     ,这个语法呢？ 
typedef struct
{
    int a;
    short b;
}
ABCD;

ABCD abc = { abc.a = 5,abc.b = 7 };
刚刚在Microsoft Visual C ++ 2015和g ++ 6.0.2上进行了测试。工作正常。 如果要避免重复变量名称，也可以创建特定的宏。     ,        对我来说，允许内联inizialization的最懒惰的方法是使用此宏。 
#define METHOD_MEMBER(TYPE,NAME,CLASS) \\
CLASS &set_ ## NAME(const TYPE &_val) { NAME = _val; return *this; } \\
TYPE NAME;

struct foo {
    METHOD_MEMBER(string,foo)
    METHOD_MEMBER(int,foo)
    METHOD_MEMBER(double,foo)
};

// inline usage
foo test = foo().set_attr1(\"hi\").set_attr2(22).set_attr3(3.14);
该宏创建属性和自引用方法。     
++初始化方便结构结构