C++箴言：避免返回对象内部构件的句柄 （2）

     来源：Blog    作者：sixth

这个设计可以编译，但它是错误的。实际上，它是自相矛盾的。一方面，upperLeft 和 lowerRight 是被声明为 const 的成员函数，因为它们被设计成仅仅给客户提供一个获得 Rectangle 的点的方法，而不允许客户改变这个 Rectangle。另一方面，两个函数都返回引向私有的内部数据的引用——调用者可以利用这些引用修改内部数据！例如： Point coord1(0, 0);

Point coord2(100, 100);

const Rectangle rec(coord1, coord2); // rec is a const rectangle from
// (0, 0) to (100, 100)

rec.upperLeft().setX(50); // now rec goes from
// (50, 0) to (100, 100)!

　　请注意这里，upperLeft 的调用者是怎样利用返回的 rec 的内部 Point 数据成员的引用来改变这个成员的。但是 rec 却被期望为 const！

　　这直接引出两条经验。第一，一个数据成员被封装，但是具有最高可访问级别的函数还是能够返回引向它的引用。在当前情况下，虽然 ulhc 和 lrhc 被声明为 private，它们还是被有效地公开了，因为 public 函数 upperLeft 和 lowerRight 返回了引向它们的引用。第二，如果一个 const 成员函数返回一个引用，引向一个与某个对象有关并存储在这个对象本身之外的数据，这个函数的调用者就可以改变那个数据（这正是二进制位常量性的局限性的一个副作用）。

　　我们前面做的每件事都涉及到成员函数返回的引用，但是，如果它们返回指针或者迭代器，因为同样的原因也会存在同样的问题。引用，指针，和迭代器都是句柄（handle）（持有其它对象的方法），而返回一个对象内部构件的句柄总是面临危及对象封装安全的风险。就像我们看到的，它同时还能导致 const 成员函数改变了一个对象的状态。