###《More Effective C++》- 基础议题

More Effective C++

#@author:       gr
#@date:         2015-05-11
#@email:        forgerui@gmail.com

一、仔细区别pointers和references

1.1. 初始化

指针可以不初始化，引用必须初始化为。

引用没有null reference，指针可以设为NULL.

//指针初始化为0,NULL,nullptr
char *str = 0;
int a = 1;
//引用必须初始化，int &b;是错误的
int &b = a;

1.2. 效率

因为不存在null reference，引用使用前不需要测试其有效性，效率比指针高一些。

void print(const double& rd)
{
	cout << rd;		//不需要测试有效性
}
void print(const double* rd)
{
	if (*rd)
		cout << rd;		//需要测试是否为空
}

1.3. 指向

指针可以改变指向的对象，而reference始终指向最终指向的对象。

string s1("aaa");
string s2("bbb");
string& rs = s1;
string *ps = &s2;
rs = s2;			//不变，仍指向s1,但s1值改变了
ps = &s1;			//改变，改为指向s1

在不同时间指向不同对象，使用指针；一旦代表了该对象就不能够改变，这时使用reference。比如operator[]操作符，应该使用引用；如果返回指针在赋值时需要写成下面的样子，很不直观，容易产生误解：

vector<int> a(10);
a[5] = 2;		//使用引用
*a[5] = 2;		//使用指针

二、最好使用C++转型操作符

2.1. 新式转型

static_cast<type>(expression)		//最常用的转型
const_cast<type>(expression)		//将常量性去掉
dynamic_cast<type>(expression)		//继承转换，将父类转为子类，无法转换，返回null或摄氏
reinterpret_cast<type>(expression)	//与编译平台有关，不具移植性

2.2. reinterpret_cast

typedef void (*FuncPtr)();
FuncPtr funcPtrArray[10];
int doSomething();			//将doSomething放funcPtrArray中
funcPtrArray[0] = &doSomething;		//错误，类型不符，无法存放
funcPtrArray[0] = reinterpret_cast<FuncPtr>(&doSomething);

2.3. 先用旧式取代新式，方便升级

#define static_cast(TYPE, EXPRESSION) ((TYPE) (EXPRESSION))
#define const_cast(TYPE, EXPRESSION) ((TYPE) (EXPRESSION))

虽然，新式转型又长又臭，但使用新式转型更加清晰，也会让你尽量减少转型的使用。

三、绝对不要以多态(Polymorphism)方式处理数组

3.1. 多态数组存在的问题

class BST{...};
class BalancedBST : public BST{...};

void printBSTArray(ostream& s, const BST array[], int numElements)
{
	for (int i = 0; i < numElements; ++i)
	{
		s << array[i];
	}
}

BST BSTArray[10];
printBSTArray(cout, BSTArray, 10);		//表现良好

BalancedBST bBSTArray[10];
printBSTArray(cout, bBSTArray, 10);		//传入子类，存在问题

如果想对子类的数组进行多态处理，往往因为子类的大小被解析成父类的大小，而无法达到想要的结果。这样会产生不可预测的结果。

同样在进行数组删除时，同样也会遇到这样的问题，所以数组和多态不要一起使用。

牢记条款33所说“具体类不要继承自另一个具体类”可以避免这个错误。

四、非必要不提供default constructors

4.1. 无中生有

有些类可以“无中生有”产生，然而有些类无法“无中生有”，因为这种产生的对象毫无意义。如：一个通信簿字段的class，如果没有获得外界指定的人名，产生出来的对象将毫无意义。这些对象不应该提供default constructor。

4.2. 缺乏default constructor带来的问题

如下面的EquipmentPiece，它没有默认的构造函数，它将产生一些问题。

class EquipmentPiece{
public:
	EquipmentPiece(int IDNumber);			//因为定义了其它ctors，所以编译器不会再生成defalut ctors
};

1. 在定义数组时，无法产生一个类型数组

    EquipmentPiece bestPiece[10];			//错误，无法调用EquipmentPiece ctors
    EquipmentPiece *bestPieces = new EquipmentPiece[10];		//错误
   

   解决这个问题方法是使用“指针数组”而非“对象数组”：

    typedef EquipmentPiece* PEP;
    PEP bestPiece[10];						//很好，定义10个元素的指针数组
    PEP *bestPieces = new PEP[10];		//也很好
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
    	bestPieces[i] = new EquipmentPiece( ID Number );
   

2. 它们不适用于许多template-based container classes，这些contrainer希望实例化的目标得有一个default constructors。

    template <typename T>
    class Array{
    public:
    	Array (int size);
    private:
    	T *data;
    };
    template <typename T>
    Array<T>::Array(int size)
    {
    	data = new T[size];			//会报错，需要调用default ctors
    }
   

解决方法是谨慎设计template，消除对default ctors的需求。比如vector就不要求默认构造函数。

3. virtual base classes时存在问题

   可能要求所有派生类都要提供virtual base class的constructors自变量。

4.3. 提供默认构造函数存在的问题

1. 其它成员需要检查ID是否存在，使其它member function变得复杂。
2. 影响class的效率。