CppCoreGuidelines C.50 如果初始化阶段需要一些虚行为，可以用工厂函数

20 October 2022

“Use a factory function if you need “virtual behavior” during initialization”

理由

如果基类对象的某些状态依赖于继承它的子类对象，我们需要定义虚函数，从而减少误用没有完全构造的对象的机会窗口。

注意

工厂函数的返回类型一般默认是 unique_ptr ，如果某些使用的地方是共享的，函数调用方可以把 unique_ptr 移动为 shared_ptr 。不过，如果编写工厂函数的人明确所有的使用都是共享使用，那也可以返回 shared_ptr 并且用在函数中用 make_shared 保留内存。

坏例子

class B {
public:
    B()
    {
        /* ... */
        f(); // BAD: C.82: Don't call virtual functions in constructors and destructors
        /* ... */
    }

    virtual void f() = 0;
};

例子

class B {
protected:
    class Token {};

public:
    explicit B(Token) { /* ... */ }  // create an imperfectly initialized object
    virtual void f() = 0;

    template<class T>
    static shared_ptr<T> create()    // interface for creating shared objects
    {
        auto p = make_shared<T>(typename T::Token{});
        p->post_initialize();
        return p;
    }

protected:
    virtual void post_initialize()   // called right after construction
        { /* ... */ f(); /* ... */ } // GOOD: virtual dispatch is safe
};

class D : public B {                 // some derived class
protected:
    class Token {};

public:
    explicit D(Token) : B{ B::Token{} } {}
    void f() override { /* ...  */ };

protected:
    template<class T>
    friend shared_ptr<T> B::create();
};

shared_ptr<D> p = D::create<D>();  // creating a D object

make_shared 要求构造函数必须是 public 的。因为需要一个 protected 的 Token ，构造函数不能公开调用，所以我们能避免不完全构建的对象。通过提供工厂函数 create() 我们可以很方便的在自由存储区中构建对象。

注意

按照惯例，工厂函数在自由存储区中分配对象，而不是在栈或上层对象内分配内存。

technology 487

CppCoreGuidelines 474