C++ - 什麼時候應該在類中使用指針成員

Question

在學習C++（和Direct3D，但是前一段時間）時，我一直在困惑的事情之一是何時應該在類中使用指針成員。例如，我可以用一個非指針聲明：

private: 
    SomeClass instance_; 

或者，我可以用一個指針聲明

private: 
    Someclass * instance_ 

然後在構造上它使用新的（）。

據我所知，如果SomeClass可以從另一個類派生，一個COM對象或是一個ABC，那麼它應該是一個指針。還有其他的指導方針，我應該知道嗎？

Answer 1

指針具有以下優點：

一）你可以做一個懶惰的初始化，這意味着第一次真正使用前給init /創建對象只是短期。 b）設計：如果你爲外部類類型的成員使用指針，你可以在你的類的上面放置一個前向聲明，因此不需要在頭中包含這些類型的頭信息 - 而不是你在你的.cpp中包含了第三方頭文件 - 這有利於減少編譯時間並通過包含太多其他頭文件來防止副作用。

class ExtCamera; // forward declaration to external class type in "ExtCamera.h" 

class MyCamera { 
public: 
    MyCamera() : m_pCamera(0) { } 

    void init(const ExtCamera &cam); 

private: 
    ExtCamera *m_pCamera; // do not use it in inline code inside header! 
}; 

c）一個指針可以在任何時候刪除 - 所以您對livetime更多的控制，且可以重新創建一個對象 - 在出現故障的情況下，例如。

Answer 2

如果可以的話，從免費商店分配它，如果必須的話。有一個similar question在這裏，你會發現所有的「爲什麼」。

因爲DirectX是一個COM接口，並且誠實地說，當天大多數遊戲程序員都不是真正的C++程序員，他們是C-與類的程序員，並在C指針的使用是非常普遍的。

Answer 3

使用指針的優點通過3DH進行了概述：延遲初始化，減少頭依賴性和控制對象的生命週期。

這也是缺點。當你有一個指針數據成員時，你可能必須編寫自己的拷貝構造函數和賦值操作符，以確保正確創建了該對象的副本。當然，你也必須記得刪除析構函數中的對象。另外，如果您將指針數據成員添加到現有類中，則必須記得更新複製構造函數和運算符=。總之，擁有一個指針數據成員對你來說更有用。

另一個缺點是控制指針指向的對象的生命期的另一個缺點。當對象被銷燬時，非指針數據成員會被自動銷燬，這意味着只要對象存在，就可以確保它們存在。隨着指針，你必須檢查它是否爲nullptr，這意味着你必須確保將它設置爲nullptr，只要它不指向任何東西。必須處理所有這些可能很容易導致錯誤。

最後，訪問非指針成員可能會更快，因爲它們在內存中是連續的。另一方面，訪問指向堆中分配的對象的指針數據成員很可能會導致緩存未命中，從而導致緩慢。

你的問題沒有單一的答案。你必須看看你的設計，並決定指針數據成員的優點是否超過額外的頭痛。如果減少編譯時間和標頭依賴性非常重要，請使用pimpl idiom。如果您的數據成員在某些情況下可能不需要您的對象，請使用指針並在需要時進行分配。如果這聽起來不像是令人信服的理由，並且你不想做額外的工作，那麼不要使用指針。

Answer 4

使用指針的另一個原因是動態綁定。如果您有一個帶有虛擬方法和一些派生類的基類，則只能使用指針進行動態綁定。