effective C++ 读书精华笔记提取

Posted 2021-05-15 我爱你，中国！中国加油，武汉加油！

目录

• 让自己习惯c++
  • 尽可能的使用const
  • 确定对象使用前被初始化
• 构造、析构和赋值运算
  • C++默认编写和调用的函数:
  • 若不想使用编译器自动生成的函数，明确拒绝。
  • 为多态的基类声明virtual 析构函数。
  • 绝不在构造和析构函数中调用virtual函数。
  • operator=操作符
• 实现
  • 尽力少做转型的动作
  • 透彻了解inline的里里外外
• 继承与面向对象
  • 避免遮掩继承而来的名称
  • 绝不重新定义继承而来的虚函数的默认值
  • 子类与基类中的虚函数的public与private属性不一致会怎么样？
  • 当子类与基类之间是protected或者private继承时，会怎么样？
  • 多重继承
• 定制new 与delete

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让自己习惯c++

尽可能的使用const

1. 当const修饰类成员函数时，如果两个函数只有常量性不同， 可以被重载。（本质上，const其实修饰的是this指针， 所以呢， 本质上还是参数的类型不同导致的重载）
2. 如果要修改一个const的类对象内的成员变量， 需要把变量使用mutable修饰成员变量。也就是说使用mutable修饰的变量不受外层类对象状态的影响。

   struct Data {
   	int a;
   	mutable int b;
   };
   
   const Data data{1, 2};
   data.b = 100;
   

3. bitwise constness 是C++对常量性的定义。 也就是说，对于const修改的对象，对象本身的内存的占的空间是不可以修改的。例如：假设对象里有指针，指针本身不可以改变，但是指针指向的对象是可以修改的。

确定对象使用前被初始化

1. 对于初始化列表：

   1 . C++规定，对象的成员变量的初始化动作发生在进入构造函数体之前， 在初始化列表中完成初始化动作。
   2. 对于内置类型，初始化列表与赋值的成本是相同的。，但是对于其它类型，它们的效率差异很大。
   3. 对于类内的const成员变量或者引用，必须在成员初始化列表中进行初始化。

2. C++的成员初始化顺序:

   1. 基类对象更早于其子类对象进行初始化。
   2. 同一个类对象内的成员变量，总是以其声明的次序进行初始化，与初始化列表中的顺序无关。

3. C++对定义于不同的编译单元内的non-local static 对象的初始化相对次序没有明确的定义。

构造、析构和赋值运算

C++默认编写和调用的函数:

1. 默认的构造函数 :
   • 当用户不定义任何构造函数时（包含拷贝构造函数），编译器才会默认生成一个构造函数。
   • 如果类成员变量有引用或者const变量， 编译器无法生成合法默认构造函数， 所以编译失败。
2. 默认的拷贝构造函数:
   • 当用户不定义拷贝构造函数时，编译器可以尝试生成默认的拷贝构造函数。
   • 只有当用户使用到拷贝构造函数时，编译器才会尝试去生成。
3. 默认拷贝赋值运算符：
   • 当用户不定义拷贝构造函数时，编译器会尝试生成默认赋值运算符。
   • 同样的，一些情况下也无法默认生成，例如：类成员变量有引用或者const变量。
4. 默认的析构函数

最后，总结一下，编译器默认生成的四种函数，有以下共同点：

1. 只有当用户使用到拷贝构造函数时，编译器才会尝试去生成;
2. 如果基类中对应的构造/拷贝构造/赋值运算符是私有的，编译器也无法生成。
3. 默认生成的函数都是inline的， 并且是public的。

若不想使用编译器自动生成的函数，明确拒绝。

1. 只声明想要禁止的函数，不定义，并且声明为private的。
2. c++11之后， 引用了delete关键字，使用delete关键字修改。delete关键字可以修饰任何成员函数的。
3. 定义一个基类，并且把基类的相应函数声明为delete或者private, 然后子类继承它，这样的的话，子类的相应函数也是无法使用的。

为多态的基类声明virtual 析构函数。

1. 如果一个类想作为基类，并且想使用引用或指针用多态，该应该把析构函数声明为virtual的。
2. 如果一个类不想作为基类，或者不想用于多态用途，则没有必要声明为virtual的构造函数。
3. 一个析构函数可以声明为纯虚函数，但是必须要定义它才行。否则，出现链接错误，子类的析构函数无法调用到基类的析构函数。
4. 析构函数的运作方式：最深层的子类的构造函数先执行，然后一层层地向外调用对应基类的析构函数。如果通过基类的指针调用析构函数，并且析构函数不是虚函数，则只会调用基类的虚函数，不会调用子类的虚函数。

绝不在构造和析构函数中调用virtual函数。

1. 在构造和构造函数中调用虚函数时，不会执行多态操作。
2. 在子类对象的base class 构造期间， 对象的类型不是子类，而是基类。
3. 同样的，在子类对象的base 析构期间，子类已经先被析构掉了，此时的对象类型是基类。
4. 额外补充一点：虚函数的默认参数值是静态绑定的，不是动态绑定的。所以在多态期间，子类里面的虚函数的默认参数其实是基类的默认参数。

operator=操作符

1. 它必须是类成员函数。
2. 重载时，它的返回值应该是this指针的引用
3. 处理自我赋值的情况：使用技巧 copy and swap 技术。

实现

尽力少做转型的动作

1. c++中的四种类型转换
   • const_cast, 移除对象的const属性。
   • dynamic_cast， 主要用于来执行“安全向下”的类型转换， 它可能会耗费重大的运行成本。 它的许多实现版本执行速度相当慢，例如一个很普遍的实现版本是基于"class 名称之字符串比较". 如果在四层深的单继承体系中的对象是执行dynamic_cast, 可能最多可达四次的strcmp调用，深度继承和多继承的成本更高。
   • reinterpret_cast, 意图执行低级转换，实际动作可能取决于编译器，具有不可移植性。
   • static_cast, 用于强迫隐式转换。
2. 许多程序员认为转型其实什么也不做，这个是错误的。
   • 一个类型转换也往往真的令编译器编译出运行期间的执行代码，例如：把一个int 转换为double,几乎肯定会产生一些代码，int 与double的底层实现不同。
   • 在c++的多继承中，基类指针与子类指针往往是不相同的，这种情况下会有一个偏移量在运行期被施行于子类指针身上。

透彻了解inline的里里外外

1. 使用inline函数可以避免函数调用带来的额外开销。
2. 编译器的优化机制通常被设计用于浓缩那些“不含函数调用“的代码，使用inline函数之后，编译器可以进行一部分的优化功能。
3. 当inline函数体过大时，如果内联函数调用点过多的话，可能会引起目标文件变大，进而影响到 i cache的命中率。
4. 当inline的函数体较小时，可能会导致目标码较小，以及较高的 i cache命中率。
5. virtual 函数不会变成内联函数，原因很简单：virtual意味着等到运行期才确定调用哪个函数，而内联是在编译期决定的。
6. 使用函数指针对内联函数的调用，编译器通常不会实施inlinling.
7. 大部分的调试器对于inline函数往往束手无策，所以开发过程中调试很麻烦的。

继承与面向对象

避免遮掩继承而来的名称

1. 先说一下子类与基数的作用域。当子类查找一个函数时，会先在子类空间中查找，如果找不到，再去基类空间去继续，如果还查不到，再去全局作用域空间中去查找。
2. 再说一下重载，我理解的重载只有发现在同一层作用域中，子类的同名函数不可以与基类的同名函数之间发生重载，如果形参不匹配，编译直接报错的。
3. 对于函数名字的遮掩与重载，与是否为虚函数无关的。函数有的特性，虚函数都有， 虚函数只有当通过指针或引用调用时，才会体现它的多态性，就运行时绑定。通过类对象调用虚函数时也是静态绑定的，编译时决定了。
4. 如果子类遮掩了继承而来的基类的函数名字，那么无法隐式调用它们了，只能通过显示调用了，Base::Func();
5. 可以在子类中，使用using 把基类的函数名引入到子类作用域中， 例如：using base::func;

绝不重新定义继承而来的虚函数的默认值

1. 通过引用或指针调用虚函数执行时，是进行动态绑定的。而虚函数的默认值是静态绑定的.
2. 为什么 c++中进行静态绑定函数的默认参数呢？ 答案就是因为效率。如果缺省参数值是动态绑定的，编译器就必须有某种方法在运行期为virtual函数决定乱写的参数值，但是这样很复杂并且慢。

子类与基类中的虚函数的public与private属性不一致会怎么样？

1. 首先，编译不会报错，允许基类的virtual函数是public, 子类的virtual函数为private,也允许基类的virtual函数为private, 子类的virtual函数为public.
2. 虚函数为public还是private， 只会影响到静态绑定。
3. 当基类中的函数为private而子类中为public时，你无法通过基类指针或引用调用该虚函数，但是可以通过子类对象调用。 当基类的虚函数为public而子类中为private时，可以通过基类的指针或引用该用该虚函数，但是不可以通过子类调用虚函数。

当子类与基类之间是protected或者private继承时，会怎么样？

1. 无法完成由子类到基类的转换，因为基类是无法访问的。

多重继承

1. 同一层级的基类之间的函数，不可以进行重载的。
2. 当发生棱形继承时，如果共同的基类不是虚继承，在子类中会生产共同基类的复制形为。虚继承是需要代价的。

定制new 与delete

我之前的笔记，已经总结的非常好了。https://www.cnblogs.com/yinheyi/p/12900305.html