Удобная инициализация структуры C ++

Question

Я пытаюсь найти удобный способ инициализации структур "pod" в C ++.Теперь рассмотрим следующую структуру:

struct FooBar {
  int foo;
  float bar;
};
// just to make all examples work in C and C++:
typedef struct FooBar FooBar;

Если я хочу удобно инициализировать это в C (!), Я мог бы просто написать:

/* A */ FooBar fb = { .foo = 12, .bar = 3.4 }; // illegal C++, legal C

Обратите внимание, что я хочу явно избежатьследующие обозначения, потому что мне кажется, что меня заставляют сломать шею, если я изменю что-нибудь в структуре в будущем:

/* B */ FooBar fb = { 12, 3.4 }; // legal C++, legal C, bad style?

Для достижения того же (или, по крайней мере, аналогичного)) в C ++, как в примере /* A */, мне пришлось бы реализовать идиотский конструктор:

FooBar::FooBar(int foo, float bar) : foo(foo), bar(bar) {}
// ->
/* C */ FooBar fb(12, 3.4);

, который хорош для кипячения воды, но не подходит для ленивых людей (лень - это хорошо, верно?).Кроме того, это в значительной степени так же плохо, как в примере /* B */, поскольку в нем явно не указано, какое значение соответствует какому члену.

Итак, мой вопрос заключается в том, как мне добиться чего-то похожего на /* A */или лучше в C ++?В качестве альтернативы, я мог бы согласиться с объяснением, почему я не должен этого делать (то есть, почему моя умственная парадигма плохая).

РЕДАКТИРОВАТЬ

По удобно , я имею в виду также ремонтопригодно и не резервируется .

Answer 1

Поскольку style A не разрешено в C ++, и вы не хотите style B, тогда как насчет использования style BX:

FooBar fb = { /*.foo=*/ 12, /*.bar=*/ 3.4 };  // :)

По крайней мере, в некоторой степени помочь.

Answer 2

Назначенные инициализации будут поддерживаться в c ++ 2a, но вам не нужно ждать, потому что они официально поддерживаются в GCC в Clang.

#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;
}

Демо

Answer 3

Вы можете использовать лямбду:

const FooBar fb = [&] {
    FooBar fb;
    fb.foo = 12;
    fb.bar = 3.4;
    return fb;
}();

Более подробную информацию об этой идиоме можно найти в Блог Херба Саттера .

Answer 4

Ваш вопрос несколько сложен, потому что даже функция:

static FooBar MakeFooBar(int foo, float bar);

может называться:

FooBar fb = MakeFooBar(3.4, 5);

из-за правил продвижения и преобразования для встроенных числовых типов. (C никогда не был строго набран)

В C ++ то, что вы хотите, достижимо, хотя с помощью шаблонов и статических утверждений:

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 };
}

В C вы можете называть параметры, но вы никогда не получите дальше.

С другой стороны, если все, что вам нужно, это именованные параметры, то вы пишете много громоздкого кода:

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);

И если хотите, вы можете воспользоваться защитой повышения типа.

Answer 5

Извлеките константы в функции, которые их описывают (базовый рефакторинг):

FooBar fb = { foo(), bar() };

Я знаю, что стиль очень похож на тот, который вы не хотели использовать, но он позволяет легче заменитьпостоянные значения, а также объясните их (таким образом, не нужно редактировать комментарии), если они когда-либо изменятся.

Еще одна вещь, которую вы можете сделать (так как вы ленивы), - это сделать конструктор встроенным, так что вы ненужно набрать столько же (удаление «Foobar ::» и время, потраченное на переключение между h и cpp файлом):

struct FooBar {
  FooBar(int f, float b) : foo(f), bar(b) {}
  int foo;
  float bar;
};

Answer 6

Многие интерфейсы C ++ компиляторов (включая GCC и clang) понимают синтаксис инициализатора C. Если вы можете, просто используйте этот метод.

Answer 7

Я знаю, что этот вопрос старый, но есть способ решить его, пока C ++ 20, наконец, не перенесет эту функцию из C в C ++. Чтобы решить эту проблему, используйте макросы препроцессора со static_asserts для проверки правильности инициализации. (Я знаю, что макросы обычно плохие, но здесь я не вижу другого пути.) См. Пример кода ниже:

#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, identifier, m_1, p_1, m_2, p_2) \
{ p_1, p_2 };\
static_assert(offsetof(type, m_1) == 0, INVALID_STRUCT_ERROR);\
static_assert(offsetof(type, m_2) >= sizeof(identifier.m_1), INVALID_STRUCT_ERROR);\

#define CREATE_STRUCT_3(type, identifier, m_1, p_1, m_2, p_2, m_3, p_3) \
{ p_1, p_2, p_3 };\
static_assert(offsetof(type, m_1) == 0, INVALID_STRUCT_ERROR);\
static_assert(offsetof(type, m_2) >= sizeof(identifier.m_1), INVALID_STRUCT_ERROR);\
static_assert(offsetof(type, m_3) >= (offsetof(type, m_2) + sizeof(identifier.m_2)), INVALID_STRUCT_ERROR);\

#define CREATE_STRUCT_4(type, identifier, m_1, p_1, m_2, p_2, m_3, p_3, m_4, p_4) \
{ p_1, p_2, p_3, p_4 };\
static_assert(offsetof(type, m_1) == 0, INVALID_STRUCT_ERROR);\
static_assert(offsetof(type, m_2) >= sizeof(identifier.m_1), INVALID_STRUCT_ERROR);\
static_assert(offsetof(type, m_3) >= (offsetof(type, m_2) + sizeof(identifier.m_2)), INVALID_STRUCT_ERROR);\
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...

Тогда, когда у вас есть структура с атрибутами const, вы можете сделать это:

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.);

Это немного неудобно, потому что вам нужны макросы для каждого возможного количества атрибутов, и вам нужно повторить тип и имя вашего экземпляра в вызове макроса. Также нельзя использовать макрос в операторе возврата, потому что утверждения приходят после инициализации.

Но это решает вашу проблему: когда вы изменяете структуру, вызов не будет выполнен во время компиляции.

Если вы используете C ++ 17, вы можете даже сделать эти макросы более строгими, применяя те же типы, например ::

#define CREATE_STRUCT_3(type, identifier, m_1, p_1, m_2, p_2, m_3, p_3) \
{ p_1, p_2, p_3 };\
static_assert(offsetof(type, m_1) == 0, INVALID_STRUCT_ERROR);\
static_assert(offsetof(type, m_2) >= sizeof(identifier.m_1), INVALID_STRUCT_ERROR);\
static_assert(offsetof(type, m_3) >= (offsetof(type, m_2) + sizeof(identifier.m_2)), 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);\

Answer 8

Вариант D:

FooBar FooBarMake(int foo, float bar)

Правовой C, правовой C ++. Легко оптимизируется для POD. Конечно, нет именованных аргументов, но это похоже на все C ++. Если вам нужны именованные аргументы, лучше выбрать Objective C.

Вариант E:

FooBar fb;
memset(&fb, 0, sizeof(FooBar));
fb.foo = 4;
fb.bar = 15.5f;

Правовой C, правовой C ++. Именованные аргументы.

Answer 9

Еще один способ в C ++ -

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);

Answer 10

Способ /* B */ хорош в C ++, также C ++ 0x собирается расширить синтаксис, поэтому он также полезен для контейнеров C ++. Я не понимаю, почему вы называете это плохим стилем?

Если вы хотите указать параметры именами, вы можете использовать библиотеку параметров boost , но это может запутать кого-то, кто не знаком с ним.

Изменение порядка элементов структуры аналогично переупорядочению параметров функции, такой рефакторинг может вызвать проблемы, если вы не будете делать это очень осторожно.