《Effective C++》第4章 设计与声明(2)-读书笔记

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条款22:将成员变量声明为private

首先,有两个小点理由支持你将成员变量声明为private。

(1)接口的一致性。

如果public接口的都是函数,那么客户在调用时就不用考虑是否需要加小括号,因为每个调用的都是函数,必须加小括号。

(2)精细的访问控制。

使用函数可以让你对成员变量的处理有更精确的控制,如果你令成员变量为public,每个人都可以读写它。

最重要的是private提供封装性:

如果你通过函数访问成员变量,后面可以更改某个计算替换这个成员,而class客户一点也不会知道class的内部已经变化了,只需重新编译即可。

假设你将一个成员变量声明为public或protected而客户开始使用它,就很难改变那个成员变量所涉及的一切。太多代码需要重写、测试、重写文档、编译。从封装的角度,其实只有两种访问权限:private和其他(不提供封装)。

请记住:

(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作者以充分的弹性。

(2)protected并不比public更具封装性


 

条款23:宁以non-member、non-friend函数替换member函数

下面有一个class:

class WebBrowser
{
public:
    void clearCache();
    void clearHistory();
    void removeCookies();
};

用户希望把这三个接口通过提供一个函数去做,可以定义一个成员函数调用这三个函数。

void WebBrowser::clearEverything()    //成员函数,调用clearCache、clearHistory和removeCookies
{
    clearCache();
    clearHistory();
    removeCookies();
}

当然,这个功能也可以通过一个非成员函数提供:

void clearBrowser(WebBrowser& wb)        //非成员函数
{
    wb.clearCache();
    wb.clearHistory();
    wb.removeCookies();
}

现在要考量的是哪一种做法比较好?

面向对象守则要求,数据以及操作数据的函数应该被捆绑在一起,这意味着它建议member是较好的选择。这个建议是错误的,是对面向对象真实意义的一个误解。

面向对象守则要求数据应该尽可能被封装。与直观相反,clearEverything带来的封装性比clearBrowser要低。因为non-member non-friend函数不能访问class内的private。

注意:这里考量的是member和non-member non-friend二者提供相同的机能时的一个抉择。friends对private的访问权利与member函数相同。


 

条款24:若所有参数皆需类型转换,请为此采用non-member函数

通常令class支持隐式类型转换是不好的,但也有例外。假设一个class表示有理数,那么允许整数“隐式转换”为有理数是比较合理的。

class Rational
{
public:
    Rational(int numerator = 0, int denominator = 1);
    int numerator() const;            //分子访问函数
    int denominator() const;        //分母访问函数
};

你想让这个class支持乘法运算。可能声明operator*为成员函数。

class Rational
{
public:
    ...
    const Rational operator*(const Rational& rhs) const;
};

这个设计按照下面这种方式使用是没问题的:

Rational oneEighth(1, 8);
Rational oneHalf(1, 2);

Rational result = oneHalf * oneEighth;        //好的,没问题
result = result * oneEighth;                //好的,没问题

当你想使用混合运算时:

result = oneHalf * 2;            //好的,没有问题
result = 2 * oneHalf;            //错误,不满足交换律

本质上上面的用法与下面的等价:

result = oneHalf.operator*(2);        //result = oneHalf * 2;    
result = 2.operator*(oneHalf);        //result = 2 * oneHalf;

所以你就明白为什么不满足交换律了。为了支持混合运算,需要将operator*设置为non-member函数。

const Rational operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs)
{
    return Rational(lhs.numerator() * rhs.numerator(), lhs.denominator() * rhs.denominator());
}

下面的调用的OK的:

Rational oneFourth(1, 4);
Rational result;

result = oneFourth * 2;        //好的,没问题
result = 2 * oneFourth;        //好的,没问题

这里还要说明的一点是构造函数一定不能声明为explicit的,否则整型的数值2就不能隐式转换为Rational对象了

请记住:如果你需要为某个函数的所有参数(包括被this指针所指的那个隐喻参数)进行类型转换,那么这个函数必须是non-member的。


 

条款25:考虑写出一个不抛出异常的swap函数

swap函数就是将两对象的值彼此赋予对方。缺省情况下,swap可由STL提供的swap算法完成。典型实现如下:

namespace std 
{
    template<typename T>
    void swap(T& a, T& b)
    {
        T temp(a);
        a = b;
        b = temp;
    }
}

只要T支持拷贝(通过拷贝构造函数和copy assignment操作符完成),就可以利用该算法。

但存在某些情况,缺省的swap行为往往效率较低。例如,以指针指向一个对象。考虑下面的class:

class WidgetImpl
{
public:
...
private:
    int a, b, c;
    vector<double> v;
};

class Widget
{
public:
    Widget(const Widget& rhs);
    Widget& operator=(const Widget& rhs)
    {
        ...
        *pImpl = *(rhs.pImpl);
        ...
    }
private:
    WidgetImpl *pImpl;
};

如果我们要交换Widget对象,缺省的算法会拷贝3个Widget对象和3个WidgetImpl对象,效率很低。实际上,我们只需要置换pImpl指针的指向即可。

为了解决效率问题,我们需要告诉std::swap,当交换Widget对象时,只需要交换指针就好了。可以将std::swap针对Widget特化。

namespace std 
{
    template<>
    void swap<Widget>(Widget& a, Widget& b)
    {
        swap(a.pImpl, b.pImpl);            //交换指针值
    }
}

这只是个思路,一般我们不能改变std内的任何东西,我们可以令Widget声明一个swap的public成员函数做置换工作,然后将std::swap特化。

class Widget
{
public:
    void swap(Widget& other)
    {
        using std::swap;                //
        swap(pImpl, other.pImpl);
    }
};

注意:成员swap函数绝不可抛出异常。因为swap的一个最好应用是帮助class提供强烈的异常安全性保障。

请记住:当std::swap对你的类型效率不高时,提供一个swap成员函数,并确定这个函数不抛出异常。


 

补充说明:条款25还有一些其他知识,我没有理解的特别好,就没有说明,但整个问题是由swap效率引发的,下次回顾时再补充吧。

posted @ 2015-04-25 21:32  QingLiXueShi  阅读(725)  评论(0编辑  收藏  举报