Effective C++ —— 让自己习惯C++

条款01:视C++为一个语言联邦

为了更好的理解C++,我们将C++分解为四个主要次语言:

  • C:说到底C++仍是以C为基础。区块,语句,预处理器,内置数据类型,数组,指针统统来自C。
  • Object-Oreinted C++:这一部分是面向对象设计之古典守则在C++上的最直接实施。类,封装,继承,多态,virtual函数等等…
  • Template C++:这是C++泛型编程部分。
  • STL:STL是个template程序库。容器(containers),迭代器(iterators),算法(algorithms)以及函数对象(function objects)…
**请记住:**
这四个次语言,当你从某个次语言切换到另一个,导致高效编程守则要求你改变策略。C++高效编程守则视状况而变化,取决于你使用C++的哪一部分。

条款02:尽量以const,enum,inline替换#define

这个条款或许可以改为“宁可 以编译器替换预处理器”。即尽量少用预处理。

编译过程:.c文件--预处理-->.i文件--编译-->.o文件--链接-->bin文件

预处理过程扫描源代码,对其进行初步的转换,产生新的源代码提供给编译器。检查包含预处理指令的语句和宏定义,并对源代码进行相应的转换。预处理过程还会删除程序中的注释和多余的空白字符。可见预处理过程先于编译器对源代码进行处理。预处理指令是以#号开头的代码行。例

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#define ASPECT_RATIO 1.653

记号名称ASPECT_RATIO也许从未被编译器看见,也许在编译器开始处理源代码之前它就被预处理器移走了。即编译源代码时ASPECT_RATIO已被1.653取代。ASPECT_RATIO可能并未进入记号表(symbol table)。替换:

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const double AspectRatio = 1.653

好处应该有:多了类型检查,因为#define只是单纯的替换,而这种替换在目标码中可能出现多份1.653;改用常量绝不会出现相同情况。

常量替换#define两点注意:

  • 定义常量指针:
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const char *authorName = "Shenzi";
cosnt std::string authorName("Shenzi");
```


- 类专属常量:`static const int NumTurns = 5;`//static 静态常量 所有的对象只有一份拷贝。
    万一你编译器不允许“static整数型class常量”完成“in calss初值设定”(即在类的声明中设定静态整形的初值),我们可以通过枚举类型予以补偿:`enum { NumTurns = 5 };`
- 取一个const的地址是合法的,但取一个enum的地址就不合法,而取一个#define的地址通常也不合法.如果你不想让别人获取一个pointer或reference指向你的某个整数常量,enum可以帮助你实现这个约束。

例:`#define CALL_WITH_MAX(a,b)    f((a) > (b)) ? (a) : (b))`
宏看起来像函数,但不会招致函数调用带来的额外开销,而是一种简单的替换。替换:

```cpp
template<typename T>
inline void callWithMax(cosnt T &a, cosnt T &b) {
f(a > b ? a : b);
}

callWithMax是个真正的函数,它遵循作用于和访问规则。

请记住:

  • 对于单纯常量,最好以const对象或enums替换#defines
  • 对于形似函数的宏,最好改用inline函数替换#defines

条款03:尽可能使用const

const允许你告诉编译器和其他程序员某值应保持不变,只要“某值”确实是不该被改变的,那就该确实说出来。
关键字const多才多艺:

例:

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char greeting[] = "Hello";
char *p = greeting;    //指针p及所指的字符串都可改变;
const char *p = greeting; //指针p本身可以改变,如p = &Anyother;p所指的字符串不可改变;
char * cosnt p = greeting;  //指针p不可改变,所指对象可改变;
const charconst p = greeting;    //指针p及所致对象都不可改变;

说明:

  • 如果关键字const出现在星号左边,表示被指物事常量。const char *pchar const *p两种写法意义一样,都说明所致对象为常量;
  • 如果关键字const出现在星号右边,表示指针自身是常量。STL例子:
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const std::vector<int>::interator iter = vec.begin();
//作用像T *const, ++iter 错误:iter是const

std::vector<int>::const_iterator cIter = vec.begin();
//作用像const T*,*cIter = 10 错误:*cIter是const

以下几点注意:

  • 令函数返回一个常量值,往往可以降低因客户错误而造成的意外,而不至于放弃安全性和高效性。
    例:const Rational operator* (const Rational &lhs, cosnt Rational &rhs);
  • const成员函数使class接口比较容易被理解,它们使“操作const对象”称为可能;
    说明:声明为const的成员函数,不可改变non-static成员变量,在成员变量声明之前添加mutable可让其在const成员函数中可被改变。
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const_cast<char &>(static_cast<const TextBlock &>(*this))[position];
//static_cast 将TextBlock &转为const TextBlock &;
//const_cast将返回值去掉const约束;

请记住:

  • 将某些东西声明为const可帮助编译器侦测出错误用法。const可被施加于任何作用域内的对象、函数参数、函数返回类型、成员函数本体;
  • 编译器强制实施bitwise constness,但你编写程序时应该使用“概念上的车辆”(conceptual constness);
  • cosntnon-const成员函数有着实质等价的实现时,令non-const版本调用const版本可避免代码重复。

条款04:确定对象被使用前已先被初始化

永远在使用对象之前先将它初始化。对于无任何成员的内置类型,你必须手工完成此事。至于内置类型以外的任何其它东西,初始化责任落在构造函数身上,确保每一个构造函数都将对象的每一个成员初始化。

赋值和初始化:
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本体之前。所以应将成员变量的初始化置于构造函数的初始化列表中。

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ABEntry::ABEntry(const std::string& name, const std::string& address,const std::list<PhoneNumber>& phones) { 
theName = name;                //这些都是赋值,而非初始化
theAddress = address;          //这些成员变量在进入函数体之前已调用默认构造函数,接着又调用赋值函数,
thePhones = phones;            //即要经过两次的函数调用。            
numTimesConsulted = 0;


ABEntry::ABEntry(const std::string& name, const std::string& address,const std::list<PhoneNumber>& phones) 
: theName(name),                    //这些才是初始化 
theAddress(address),                //这些成员变量只用相应的值进行拷贝构造函数,所以通常效率更高
thePhones(phones),
numTimesConsulted(0)
{    
}

所以,对于非内置类型变量的初始化应在初始化列表中完成,以提高效率。而对于内置类型对象,如numTimesConsulted(int),其初始化和赋值的成本相同,但为了一致性最好也通过成员初始化表来初始化。如果成员变量时constreference,它们就一定需要初值,不能被赋值。

C++有着十分固定的“成员初始化次序”。基类总是在派生类之前被初始化,而类的成员变量总是以其说明次序被初始化。所以:当在成员初始化列表中列各成员时,最好总是以其声明次序为次序。
请记住:

  • 为内置对象进行手工初始化,因为C++不保证初始化它们;
  • 构造函数最好使用成员初始化列表,而不要在构造函数本体内使用赋值操作。初始化列表列出的成员变量,其排列次序应该和它们在类中的声明次序相同;
  • 为免除“跨编译单元之初始化次序”问题,请以local static对象替换non-local static对象。
文章目录
  1. 1. 条款01:视C++为一个语言联邦
  2. 2. 条款02:尽量以const,enum,inline替换#define
  3. 3. 条款03:尽可能使用const
  4. 4. 条款04:确定对象被使用前已先被初始化