[C ++值语义，不可移植性和继承

Question

Shared pointer to an immutable type has value semantics

我正在尝试创建一个具有价值语义的生成器类，看起来像这样

class Pipeline {
public:
  static Pipeline(
     const std::string& name, 
     std::optional<size_t> limitIn,
     std::optional<size_t> limitOut) {...}

  shared_ptr<const Pipeline> limitInput(size limit) const { 
    return make_shared<Pipeline>(name_, size_, limit, limitOut_) ;
  }

  shared_ptr<const Pipeline> limitOutput(size limit) const { 
    return make_shared<Pipeline>(name_, size_, limitInput_, limit) ;
  }
private:
  const string name_;
  const size_t limitInput_;
  const size_t limitOutput_;
};

因为成员变量是const，所以shared_ptr本质上是不可变的。

但是，当我需要添加继承时，此模式会崩溃。对于前：

class Pipeline {
 ...

 virtual void doSomething() const = 0;
}

现在，在任何方法（例如limitOutput中）中，当我需要创建管道的新实例时，我也需要了解派生类，因为我无法再创建管道的实例了。我可以想到的一种解决方法是添加另一个虚拟方法来初始化对象。

class Pipeline {
 ...

 virtual shared_ptr<Pipeline> create(const std::string& name, 
     std::optional<size_t> limitIn,
     std::optional<size_t> limitOut) const = 0;
}

class SpecialPipeline  : public Pipeline {
 ...

 virtual shared_ptr<Pipeline> create(const std::string& name, 
     std::optional<size_t> limitIn,
     std::optional<size_t> limitOut) const override {
    return make_shared<SpecialPipeline>(name, limitIn, limitOut);
 }
};

现在所有方法都将遵循此方法

  shared_ptr<const Pipeline> limitInput(size limit) const { 
    return create(name_, size_, limit, limitOut_);
  }

虽然此方法行之有效，但我个人觉得它并不雅致，涉及重复构造并且不习惯。如何实施呢？任何反馈将不胜感激。

Answer 1

解决此问题的最简单方法是：

• 不公开构造函数；保护它。
• 为返回std::unique_ptr<const T>或std::shared_ptr<const T>的基本类型和派生类型提供工厂成员。
• 删除数据成员上的const资格。
• 添加一个虚拟克隆方法，该方法将进行复制并返回std::unique_ptr<Pipeline>。

从外部，由于构造函数不是公共的，因此无法获取非const对象，因此成员不必是const。

由于成员不是const，所以您的突变工厂方法可以：

• 调用克隆方法进行复制。
• 更改副本上的数据成员。
• 从std::unique_ptr中提取指针，并返回一个带有const目标的新智能指针。

---

旁注：我不确定为什么示例代码中的Pipeline构造函数会被声明为static； C ++没有静态构造函数，因此不会编译。