《Effective C++：改善程序与设计的55个具体做法》阅读笔记 1——让自己习惯C++

如果哪一节看不懂，就去看链接相应的博客，这里面总结的比较好。

1.让自己习惯C++

本章就是最基本的一些东西。

Item 1: 将 C++ 视为 federation of languages（语言联合体）

C++可以视为四种语言联合体，这四个部分是：类c语言、面向对象、模板、stl

面向对象和模板中一般使用传引用
c语言和stl中一般使用传值
可这是为什么呢？

Item 2: 用consts, enums和inlines取代#defines

#defines定义的常量会在预处理阶段被替换，这样如果在编译时发生错误，只会提示因为宏所定义的值导致了错误，我们并不一定知道导致错误的值是通过宏定义的。解决方法：

1.consts取代#defines：

  • constant（常量）比使用#define能产生更小的代码。因为将宏替换成值，每一处宏使用的位置都是一个值的拷贝。
  • 字符串常量的表达两种表达：
const char * const authorName = "Scott Meyers";
const std::string authorName("Scott Meyers");    // 此种表达更可取
  • 类属常量(static const)：只要你不去取类属常量的地址 ，你可以只声明并使用它，而不提供它的定义。
    关于类的声明和定义，可参考：“类的声明和定义、extern

2.enum取代#defines：

  • 如果你不希望人们得到你的整型族常量的 pointer或引用，enum（枚举）就是强制约束这一点的好方法。
  • enum取代#defines不会产生不必要的内存分配，但是consts取代#defines会产生不必要的内存分配

3.inline function（内联函数）的 template（模板）代替宏定义的函数：

  • 由于宏只是进行简单地替换，所以使用宏来定义函数有数不清的缺点，可能出现意想不到的错误，如：
#define add(x, y) x + y
5 * add（2， 3） // 使用5 * add（2， 3）时，被替换为5 * 2 + 3，值为13，而非5 * （2 + 3），值为25。
  • inline function（内联函数）的 template（模板）代替宏定义的函数：
#define CALL_WITH_MAX(a, b) f((a) > (b) ? (a) : (b)) 
// 替换如下：
template<typename T> inline void callWithMax(const T& a, const T& b) 
{ 
    f(a > b ? a : b); 
}

如果能用上面的方法替代宏，就尽量少用宏。

Item 3: 只要可能就用const

只要是不需要修改的变量都设为const，包括函数的形参、函数的返回值等。

1.小知识：

  • 如果const出现在星号左边，则指针指向的内容为常量；如果const出现在星号右 ，则指针自身为常量。以下两种写法是等价的，因为const都在星号左边：
const Widget *pw;
Widget const *pw;
  • 迭代器本身为const，迭代器指向内容为const：
const std::vector::iterator iter = vec.begin();  // 迭代器本身不能改变，迭代器指向东西可以改变
std::vector::const_iterator cIter = vec.begin(); // 迭代器本身可以改变，迭代器指向东西不能改变

2.成员函数

  • 提升一个 C++ 程序的性能的基本方法：函数写成const函数，并以传引用的方式给const函数传递参数和返回值。【我没理解错吧】

  • 添加了const成员函数和非const成员函数之间是重载关系，而不是重写。如char& operator[] (std::size_t position)和const char& operator[] (std::size_t position) const。如果类中同时存在const和非const的同名同参数成员函数，const对象调用的是const成员函数，非const对象调用的是非const成员函数。

  • operator []的返回类型导致的错误：
    重载operator []的返回类型为const char&，不能使用赋值操作th[0]='x';，因为对常量进行赋值操作，当然会出错。
    重载operator []的返回类型为char而不是引用，不能使用赋值操作th[0]='x';，因为tb[0]返回的只是一个临时对象，对临时对象进行赋值操作，当然会出错。

  • const成员函数，分为两种观点：
    bitwise constness：const成员函数不可以更改对象内任何non-static成员变量。
    logical constness：const成员函数可以修改它所处理的对象内的某些bits，但必须在客户端侦测不出的情况下才可以这么做。使用关键字mutable修饰的数据成员，可以在const成员函数中被改变。

  • 非const成员函数和const成员函数的代码重复问题：
    非const成员函数和const成员函数实现的功能几乎完全一致，也就是说两者的代码有很高的重复性。
    解决方法：char& operator[] (std::size_t position)中调用const char& operator[] (std::size_t position) const，具体如下：在char& operator[] (std::size_t position)中利用static_cast将this强制转换为const类型，利用const类型的this就可以调用函数const char& operator[] (std::size_t position) const，最后利用const_cast将函数operator[]返回的const char&类型数据的const去除掉。
    【注】const char& operator[] (std::size_t position) const中调用char& operator[] (std::size_t position)，这是不合理的，因为const函数中不能改变对象的逻辑状态。

Item 4:确定对象被使用前已先被初始化

  • 保证初始化与不用保证初始化：
    C part of C++ (见条款1)：初始化可能招致运行期成本，那么就不保证发生初始化，如array不保证初始化。
    non-C parts of C++：一般要保证初始化，如vector要保证初始化

成员初始化列表

  • 成员变量的初始化和赋值：
    自定义类：在进入构造函数内部之前，各个成员变量会调用自己默认构造函数进行初始化。如果在构造函数内部又进行了赋值操作，那么就会导致初始化后立即进行赋值操作，这就将初始化操作给浪费了。使用成员初始化列表，就可以避免这样的浪费。同理，std::string encrypted(password);优于std::string encrypted; encrypted=password;

内置类型：不保证一定在进入构造函数之前获取初值，初始化和赋值的成本相同。即使是内置类型，使用成员初始化列表也是个好习惯，比如成员变量是const或references，它们就一定需要被初始化，而不是赋值。

综上，不管是自定义类还是内置类型，使用成员初始化列表进行初始化都是一个好习惯。所以请将所有的成员变量都放在成员初始化列表上。

【当有很多构造函数的时候，为了降低代码的重复，我们还是会使用赋值操作代替成员初始化列表】：
如果有很多个构造函数，那么每个构造函数中将会有很多重复的代码，如相同的初始化列表就要写很多次，那么一般将成员变量的赋值操作写在一个private函数中，然后各个构造函数调用这个private函数，即用赋值操作来替代初始化列表。（当然还是尽量使用成员初始化列表）

【注】成员变量的初始化次序是由声明次序决定的，而不是由初始化列表的次序决定的。

跨编译单元之初始化次序问题

问题：如果某编译单元内的某个non-local static 对象的初始化动作使用了另一编译单元内的某个non-local static 对象，它所用到的这个对象可能尚未被初始化，因为C++对“定义于不同编译单元内的non-local static对象”的初始化次序并无明确定义。【就是说a.cpp使用到了b.cpp中的一个变量，但是g++ a.cpp b.cpp并不能保证b.cpp中的变量先被初始化，C++并为对初始化顺序有明确规定】

  • non-local static对象：函数内的static对象称为local static对象，其他地方定义的static称为non-local static对象（ 也就是说该对象是global或位于namespace作用域内，抑或在class内或file 作用域内被声明为static)。
    static相关内容，请参考链接
  • 编译单元（translation unit）：一个源文件为一个编译单元

【为什么不同源文件（不同编译单元）的static类型数据可以互相使用？】
答：链接中提到的——static修饰的全局变量是不可以在其他文件中使用的，但是从《Effective C++》的内容可以看出，这里的non-local static并不包括static修饰的全局变量，它包括的是全局非static变量（global或位于namespace作用域内）和class内作用域内被声明为static的变量，应该不包括file 作用域内被声明为static的变量（原文中应该写错了）

为免除“跨编译单元之初始化次序”问题，请以reference-returning函数返回的local static对象替换non-local static对象。具体说明可以参考原文，或者链接中的“4. 不同编译单元内定义的non-local static 对象”。

reference-returning函数如果被经常调用可设置为inline。
在多线程中，静态变量的初始化次序可能会有问题。最好在多线程开启前的单线程阶段，手工调用所有reference-returning函数进行初始化。

posted @ 2022-10-02 15:41  好人~  阅读(51)  评论(0)  编辑  收藏  举报