如何使 Class 具有可构造的引用数据成员而无需参数？

Question

我有一个 class，比如 C，其中一个成员数据，比如 X，取决于用户输入。每个运行的用户输入可能不同，在我当前的设计中，我的 classes 的所有实例都存储对同一对象 X 的引用。

我如何调整设计以允许不带参数的默认构造函数？

这样我就可以使用复制 assignment/copy 构造函数、创建 C 数组、使用临时右值等

以下是说明我的问题的最小工作示例。在我工作的案例中，Tag 指的是一些外部资源。

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <cassert>

using namespace std;

struct Tag {
    int N;
    string tag;
};

template<typename T>
struct Vec {
    const Tag& tag;
    T* vec;

    Vec(const Tag& tag_) : tag(tag_) {
        vec = new T[tag.N];
    }

    ~Vec() {
        delete [] vec;
    }
};

Tag make_tag(vector<string>& args) {
    assert(args.size() == 3);
    int N = stoi(args[1]);
    return Tag {N, args[2]};
}

vector<string> arguments(int argc, char* argv[]) {
    vector<string> res;
    for(int i = 0; i < argc; i++)
        res.push_back(argv[i]);
    return res; 
}

int main(int argc, char* argv[]) {
    vector<string> args = arguments(argc, argv);
    Tag tag0 = make_tag(args);
    Tag tag1;
    Vec<double> vec(tag0);
    return 0;
}

Answer 1

How can I tweak the design so that it allows default constructor with no arguments?

好吧，我建议三个选项：

奇特的方式：使用std::optional<std::reference_wrapper<T>>成员。 std::reference_wrapper is for putting reference in place where you're not sure a reference would just work as-is. std::optional<T> 持有 T 或 nullopt（即无值）。这样做的好处是 optional 的默认初始化程序是无参数的，因此您可以为 C.
老派方法：使用普通指针成员而不是引用。在无参数构造中将其初始化为 nullptr。（@RemyLebeau 也在评论中提出了这个建议。）
聪明的 RAII 方式：用 std::optional<C> 替换你的 class C。这意味着无参数构造实际上并没有构造 C - 它只是保留了一个 nullopt，延迟了以后的实际构造。当您必须在其整个存在期间保持 C 持有资源的不变性时，此解决方案是相关的；它还具有将 C 的参考成员保留为 const.

_{我故意不考虑你的 MWE（你说的只是说明性的），我提供了一个更笼统的答案。}

如何使 Class 具有可构造的引用数据成员而无需参数？

How can I make a Class with reference data member constructible with no arguments?

c++

constructor

reference

class-design

const-reference