Effective C++学习笔记

Posted Karthus_冲冲冲

tags:

篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Effective C++学习笔记相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

目录

条款18. 让接口更容易被正确使用

    1. 好的接口容易被正确使用，不容易被误用。你应该在你的所有接口中努力达成这些性质。
      避免接口误用的措施：
      （1）引入新类型可以预防接口被误用。如果客户误用，则编译器被提醒类型不匹配：


      （2）以函数代替对象。例如月份只有12个月，用枚举变量不安全，因此可以用函数代替对象：
      （3）const修饰：限制类型什么能做，什么不能做。

      （4）消除客户的资源管理责任：为了防止客户忘记使用智能指针而造成内存泄漏，接口应该提供在创建资源后，强制返回一个指向该资源的智能指针
      ，先发制人。
    1. 尽量让你的types的行为与内置types的行为一致，相兼容。
    1. 智能指针shared_ptr支持自定制删除器，可以有效防范动态链接库DLL问题（对象在一个DLL中被new，却在另一个DLL内被delete）

条款19. 设计class犹如设计type

    1. class设计就是type设计。定义一个新的type之前，请考虑：新type的创建与销毁、初始化、赋值操作、值传递、合法值、继承体系（virtual）、类型转换、需要重载的操作符等等。

条款20. 宁以pass-by-reference-to-const替换pass-by-value

    1. 尽量以传const引用代替传值，传引用更加高效，并且可避免切割问题。
      （1）by value需要创建新对象，可能需要调用多次构造和析构，而by reference没有任何新对象被创建。
      （2）切割问题：当一个派生类对象以by value方式传递并被视为一个基类对象，那么基类的copy构造函数将会被调用，而原对象派生类的新性质被完全切割掉了，仅剩一个基类对象。这也会影响多态性质，错误调用重载的虚函数。而传引用不会发生以上情况。
    1. 以上规则并不适用于内置类型以及STL的迭代器和函数。它们更适合值传递。 因为本质上，const引用底层传递的是指针。

条款21. 必须返回对象时，别妄想返回其reference

    1. 绝不要返回指向一个局部栈对象的指针或引用：因为函数栈变量会在函数执行完毕后自动销毁，这时指向局部栈对象的指针或引用将会指向被销毁的内存，行为无定义。
    1. 绝不要返回指向一个堆分配的对象的引用：例如对返回引用的堆对象进行连续运算，连续运算会产生的中间无名对象。我们无法找到其指针为其进行析构，容易发生内存泄漏。
    1. 绝不要返回指向一个局部静态对象的指针或引用：它们可能同时需要多个这样的对象，但事实只有一个静态对象（如下例ab的结果与cd的结果均是返回的同一个局部静态对象，if条件判断始终为真）：

    1. 上述例子必须返回新对象的函数正确写法：

条款22. 将成员变量声明为private

    1. 切记将成员变量声明为private。这可赋予客户访问数据的一致性、可细微划分访问控制、允诺约束条件获得保证，并提供class作者以充分的实现弹性：
      （1）将成员变量设为private，使用函数可以实现对成员变量的处理精确控制。如果成员变量设为public，客户可以轻松读写成员变量，不安全且破坏封装性。此外，如果某一天你提供给客户的代码需要更新，而客户代码中有大量部分直接用到了成员变量，客户得到你的新代码库后需要修改大量的地方，并且重新编译，十分麻烦。如果用函数访问代替，客户将只用调用函数接口，不直接访问变量。只要函数接口不变，对象内部的设计变化弹性将会更大，有利于后续扩展新的功能，并且客户将不用为此修改代码、大量重新编译等等。
    1. protected并不比public更具有封装性：假如我们有一个protected变量，而最终取消了它，那么使用它的派生类的代码都会被破坏。从封装的角度来说，只有两种访问权限：private（提供封装）和其他（不提供封装）。

条款23. 宁以non-member、non-friend替换member函数

    1. 宁以non-member、non-friend替换member函数。这样做可以增加封装性、包裹弹性和机能扩充性：
      （1）越多东西被封装，我们在接口背后改变这些东西的能力就越大。
      （2）导致较大封装性的是non-member non-friend函数，因为它并不增加“能够访问class内private成分”的函数数量。
      （3）C++中，比较自然的做法是将一个非成员函数和类定义放在同一个namespace（命名空间)里。namespace可以跨越多个源码文件，可以轻松扩展在不同的文件中定义用于该class的非成员便利函数，只需用相同的命名空间就行。

条款24. 若所有参数皆需类型转换，请为此采用non-member函数

    1. 令class支持隐式类型转换通常是个糟糕的主意，当然也有例外。最常见的例外就是建立数值类型（需要用到隐式类型转换）。
    1. 若成员函数参数需要隐式类型转换，混合运算可能会报错：只有当参数被列于参数列内，这个参数才是可以隐式转换的。下例中，oneHalf2可以是因为编译器自动识别出了传递的整型2（位于参数列内所以才识别出），但函数需要一个Rational对象，因此自动调用Rational的构造函数（必须是non-explicit，允许隐式转换）用整型2构造一个Rational对象。而2oneHalf报错是因为这个整型2并不位于Rational的操作符*函数参数列内，无法进行隐式转换。


    1. 当operator * 成为一个非成员函数（能避免friend就避免friend）时，便允许编译器在每个参数上执行隐式转换：

条款25. 考虑写出一个不抛出异常的swap函数

    1. 标准库中缺省版的swap函数无非就是a复制到tmp，b复制到a，tmp复制到b。然而当对象体积过于庞大时，反复复制会影响执行效率。可以设计一个这种体积庞大类的管理类，然后在管理类中用一个成员变量指针指向这个庞大类，swap就可以只交换指针即可。该方法被称为“pimpl手法”（pointer to implementation），这时通常需要自定义swap函数，同时要避免其抛出异常，因为swap的一个最好应用就是帮助class提供强烈的异常安全性保障。高效的swap函数几乎总是基于内置类型的操作（例如指针），而内置类型上的操作绝不会抛出异常
    1. 当缺省swap效率不足时，请尝试做以下事情：
      （1）提供一个public swap成员函数，让它高效地置换你的类型的两个对象值；
      （2）在你的class或template所在的命名空间内提供一个non-member swap，并令它调用上述swap成员函数；

      （3）如果你正编写一个class （而非class template），为你的class特化std::swap。并令它调用你的swap成员函数。

      最后，如果你调用swap，请确定包含一个using声明式，以便让 std: :swap在你的函数内曝光可见，然后不加任何namespace修饰符，赤裸裸地调用swap。

    1. @注意@：为用户自定义类型进行全特化std的templates，但是不可以添加新的templates到std里。

《Effective C++ 》学习笔记——条款11

***************************************转载请注明出处：http://blog.csdn.net/lttree********************************************



二、Constructors,Destructors and Assignment Operators


Rule 11：Handle assignment to self in operator =

规则11：在 operator= 中处理“自我赋值”



1.自我赋值？！

比方这种：

class Widget  {  ...  };
Widget w;
...
w = w;    // 赋值给自己

这样做是同意的，所以不要期盼不会发生，由于鸟大了，什么林子都有 o(╯□╰)o。。


2.自我赋值 其它形式

① 除了最直观的   w=w

② 另一些隐蔽的，比方：

a[i] = a[j]; // 万一 i等于j

③ *px = *py 

也许。这两个指针都指向同一个对象

④ 还有 base class 与 derived class的：（由于一个基类的引用或者指针。能够指向派生类对象）

class Base  {  ...  };
class Derived : public Base  {  ...  };
void doSomething( const Base& rb , Derived* pd);<span style="white-space:pre">	</span>// rb 和 pd 可能指向同一个对象


总结下来就是，假设某段代码操作pointers 或 references，而它们被用来“指向多个同样类型的对象”，就须要考虑这些对象是否为同一个，并且假设对象来自同一个继承体系。它们甚至不须要声明为同类型就可能造成“别名”（如上面的④）。



3.愚蠢的自我赋值，会导致？

class Bitmap  {  ...  };
class Widget  {
    ...
private:
    Bitmap* pb;
};

Widget& Widget::operator=( const Widget& rhs )<span style="white-space:pre">		</span>// 一分不安全的 operator= 实现版本号
{
    delete pb;<span style="white-space:pre">						</span>// 停止使用当前的 Bitmap
    pb = new Bitmap(*rhs.pb);<span style="white-space:pre">				</span>// 使用 rhs's的Bitmap 副本
    return *this;<span style="white-space:pre">					</span>// 这个问题在上一个条款（条款10）中介绍过
}

这个样例说明了虾米呢？

就是，假设是

a = b；

工作原理是。先把a的版本号删除。然后在将b赋值给a。

所以，假设a与b 是同一个东西，它就会导致错误，

按上面的样例来讲，就是，删除pb的同一时候。rhs也被删除了，所以第二行的赋值动作就会指向一个已经被删除的对象。



4.看到错误了，总归要解决的

有三种解决方式

<1> 第一种方案——“证同測试” identity test

Widget& Widget::operator=(const Widget& rhs )
{
    if( this == &rhs )    return *this;<span style="white-space:pre">		</span>// identity test
    
    delete pb;
    pb = new Bitmap(*rhs.pb);
    return *this;
}
就是在运行代码前。先推断是否是同一个东西，若是，就不须要做不论什么事情。直接返回。


<2> 另外一种方案——先赋值，再删除

Widget& Widget::operator=(const Widget& rhs)
{
    Bitmap* pOrig = pb;<span style="white-space:pre">			</span>// 先备份
    pb = new Bitmap(*rhs.pb);<span style="white-space:pre">		</span>// 赋值
    delete pOrig;<span style="white-space:pre">			</span>// 删除备份
    return *this;
}
就是仅仅须要注意在复制之前别删除原来的，先备份一下。

这也许不是处理“自我赋值”最高效的办法。但它行得通。


<3> 第三种方案——copy and swap

class Widget  {
    ...
    void swap( Widget& rhs );<span style="white-space:pre">				</span>// 交换*this和rhs的数据，在后面条款29会有具体解释
    ...
};
Widget& Widget::operator=( const Widget& rhs )
{
    Widget temp(rhs);<span style="white-space:pre">					</span>// 为rhs数据制作一份复件
    swap(temp);
    return *this;
}

并且，还有还有一种形式。对于：①某class的 copy assignment操作符声明为“以 by value 方式接受实參”。②以by value方式 传递东西会造成一份复件：

Widget& Widget::operator= ( Widget rhs )<span style="white-space:pre">	</span>// rhs是被传递对象的一份复件
{<span style="white-space:pre">		</span>
    swap(rhs);<span style="white-space:pre">					</span>// 注意这里是 pass by value
    return *this;<span style="white-space:pre">				</span>// 将*this的数据和复件的数据互换
}

而这样的做法也是作者比較不推荐的。由于它为了 伶俐巧妙的修补 牺牲了 代码的清晰性。可读性略低。

但 将 copying 动作 从函数本体 移至 函数參数构造阶段 却能够 让编译器产生更高效的代码。



5.请记住

★ 确保当对象自我赋值时 operator= 有良好行为。当中技术包含比較“来源对象”和“目标对象”的地址、精心周到的语句顺序、以及copy-and-swap。

★ 确定不论什么函数假设操作一个以上的对象，而当中多个对象是同一个对象时，其行为仍然正确。



***************************************转载请注明出处：http://blog.csdn.net/lttree********************************************


以上是关于Effective C++学习笔记的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

《Effective C++ 》学习笔记——条款11

《Effective C++》学习笔记

Effective C++学习笔记

Effective C++学习笔记

《Effective C++》读书笔记汇总

学习日记之模板方法模式和 Effective C++