c++のクラスのメンバ変数を外部から読み取り専用にしたい

Question

クラスのメンバ変数を外部から読み取りしたいです．

たくさん変数があるので，できればゲッターを作りたくありません．
内部からのみ読み書きが可能で，外部からは読み取り専用にしたいです．
この状態にできればprivateかpublicかは問いません．

友人にはあきらめろと言われましたがどうしても気になったので質問させていただきました．よろしくお願いします．

Answer 1

五年も前にこんなの書きました。
これをちょっといぢると:

#include <functional>

template<class T>
class property {
private:
	std::function<T()>         get;
public:
	property(const std::function<T()>& getter) : get(getter) {}
	T operator()() const { return get(); }
	operator T() const { return get(); }
	typedef T value_type;
};

#define GET_PROPERTY(X) X([this]() {return X##_; })

// おためし
#include <iostream>
#include <string>
#include <chrono>
#include <ctime>

class person {
private:
	// プロパティ名に'_'を付けること。
	std::string name_;
    int         age_;

public:
	person(const std::string& n, int a) : 
      name_(n), GET_PROPERTY(name),
      age_(a),  GET_PROPERTY(age),
     // 引数を取らない関数ならなんでも♪
      now([]() -> std::string { 
		std::time_t t = std::chrono::system_clock::to_time_t(std::chrono::system_clock::now());
		return std::ctime(&t); }) {}
	property<std::string> name;
    property<int>         age;
    property<std::string> now;
};

int main() {
	using namespace std;
	person adam("adam", 20);
	int age = adam.age;           // do this
	cout << adam.name() << " is " // or this
		 << age << " years old at "
         << adam.now() << endl; 
}

Answer 2

書きたくない、って言っても書くしかないのがC++です。
一回書いたら終わりなので根気よくgetterを作るのが得策です。

一応、defineで作る方法を書いてみましたが、
どっちかというとエディタの置換を使って機械的に生成したほうがトラブルは少ないでしょう。

#include <iostream>
#include <vector>

#define GETONLY(T, NAME) private: T NAME; public: const T& get_##NAME() const {return (NAME);}

class X{
	GETONLY(int, n);
	GETONLY(std::vector<int>, list);
    
public:
    X():n(10),list(){}    
};


int main() {
    X x;
    
    std::cout << x.get_n() << std::endl;
}

(出来合いのライブラリのように)クラスを書き換えることは出来ないがprivate領域の値が知りたい
デバッガのような使い方として値を見たい、という話なら、一応闇魔法はあるので紹介だけしておきます。

http://d.hatena.ne.jp/redboltz/20120111/1326292284

Answer 3

こんにちは。

私もマクロで量産に賛成です。参照はインラインで定義できるようです。（できないと思ってましたが、C++11でできるようになっているみたいです。）
しかし、残念オーバーヘッドが結構あるので、getter量産の方が良さそうです。

#include <iostream>

#define READ_ONLYXX(dType, dName) private: dType dName##_; public: dType const& dName = dName##_;

class Foo
{
    READ_ONLYXX(int, bar);
public:
    Foo() : bar_(123) { }
};

int main()
{
    Foo foo;
    std::cout << foo.bar << std::endl;
    std::cout << sizeof(foo) << std::endl;
//  foo.bar = 456;
}

wandbox

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【追記】
catsforepawさんのコメントで気がついたのですが、１つ見落としていました。
コピー・コンストラクタでコピーできてしますのですが、コピーされた方の参照は、コピー元のメンバ変数を参照します。かなり危険なのでこれはコピー禁止（コピー・コンストラクタをdeleteするなど）しない限り使わないほうが良いです。（参照メンバがあるとコピー代入演算子は自動生成されないです。）

wandbox

Comments

[LouiS0616]

const参照にしないと foo.bar = 456 が通ってしまうのではないでしょうか。

[KonjacDesert]

constを付けたら書き込み不可になりました！ありがとうございます．

[Chironian]

LouiS0616さん
ご指摘ありがとうございます。最初const付けていたのですが、const無し参照でもエラーでないのかな？っと試したあと、コピペしてしまったようです。お恥ずかしい。
サンプル・ソース修正しました。

[catsforepaw]

const参照で読み取り専用にする方法だと、オブジェクトのコピーの際、参照先が自分のオブジェクトではなくコピー元のオブジェクトの方に書き換わってしまうという、重大なバグが生じることになります。

それを回避するには、コピーコンストラクタとoperator =を適切にオーバーロードする必要がありますが、そうなるとマクロ一つでは対処不可能です。

[Chironian]

catsforepawさん
フォローありがとうございます！　見落としてました。確かに危険ですね。
https://wandbox.org/permlink/ov1yMh0vYdPFDYye

twshelp1117さん、折角BA頂いたのに申し訳ない。このテクニックは危険です。マクロでgetterを定義するのがベストな気がします。

Answer 4

たくさん変数があるので，できればゲッターを作りたくありません．

プリプロセッサマクロでgetterを量産する、というのも1つの選択肢かもしれません。

Comments

[KonjacDesert]

その場合型ってどうやって指定すればよいでしょうか？