Zeiger oder Referenzen im API-Design: Wann sollten Sie welche auswählen?

Wann sollten Zeiger anstelle von Referenzen im API-Design verwendet werden?

Bei der Definition von Funktionssignaturen in APIs kann die Wahl zwischen Zeigern und Referenzen bestehen. Beide können zwar zum Übergeben von Argumenten verwendet werden, ihre Semantik unterscheidet sich jedoch, was sich auf die Klarheit und mögliche Probleme auswirkt.

Zeiger vs. Referenzen: Syntax und Semantik

Zeiger enthalten die Speicheradresse einer Variablen, was einen direkten Zugriff auf ihren Wert darstellt. Referenzen hingegen sind Aliase für Variablen und bieten eine indirektere Möglichkeit, auf sie zuzugreifen und sie zu ändern.

Bei der Entscheidung zu berücksichtigende Faktoren

Die Entscheidung zwischen der Verwendung Zeiger oder Referenzen in einer API hängen von mehreren Faktoren ab:

• Destruktiv vs. Zerstörungsfreie Änderung: Zeiger zeigen von Natur aus an, dass die übergebene Variable geändert werden kann (sofern nicht als const deklariert), während Referenzen standardmäßig zerstörungsfreie Operationen implizieren.
• Nullwerte: Zeiger können NULL-Werte darstellen, Referenzen dagegen nicht. Wenn eine API-Funktion NULL zurückgeben oder als Argument annehmen kann, sollte ein Zeiger verwendet werden.
• Klarheit der Syntax: Wie in Ihrem Beispiel hervorgehoben, vermitteln Zeiger explizit, dass eine Variable destruktiv übergeben wird. Verbesserung der Lesbarkeit des Codes.

Allgemein akzeptiert Richtlinien

Basierend auf den oben genannten Faktoren können die folgenden Richtlinien befolgt werden:

• Verwenden Sie Referenzen, wenn:

  • Die übergebene Variable sollte nicht geändert werden.
  • Sie ist für Funktionen wie „operator“ erforderlich, die explizit darauf basieren Referenzen.

• Verwenden Sie Zeiger, wenn:

  • Die übergebene Variable muss geändert werden.
  • NULL-Werte sind zulässig oder werden erwartet.
  • Eine verbesserte Codeklarheit ist erwünscht, was auf destruktiv hinweist Vorgänge.

Überlegungen zur Leistung

Sowohl Zeiger als auch Referenzen haben nur minimale Auswirkungen auf die Leistung. Allerdings kann die Verwendung von Zeigern den Aufwand für die Prüfung auf NULL-Werte mit sich bringen, während Referenzen keine NULL-Werte verarbeiten können.

Fazit

Die Wahl zwischen Zeigern und Referenzen im API-Design hängt davon ab auf die spezifischen Bedürfnisse der Funktion. Wenn Klarheit und explizite Absicht wichtig sind, werden Zeiger bevorzugt, insbesondere bei destruktiven Operationen. Wenn die Sicherstellung der Argumentgültigkeit von entscheidender Bedeutung ist, bieten Referenzen Einfachheit und verbieten NULL-Werte. Durch das Verständnis dieser Richtlinien können Entwickler robustere und lesbarere APIs erstellen.

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