C/C++需要注意的11个要点

下面的这些要点是对所有的C++程序员都适用的。我之所以说它们是最重要
的，是因为这些要点中提到的是你通常在C++书中或网站上无法找到的。如：指向
成员的指针，这是许多资料中都不愿提到的地方，也是经常出错的地方，甚至是对
一些高级的C++程序员也是如此。
　　这里的要点不仅仅是解释怎样写出更好的代码，更多的是展现出语言规则里面
的东西。很显然，它们对C++程序员来说是永久的好资料。我相信这一篇文章会使
你收获不小。

　　首先，我把一些由不同层次的C++程序员经常问的问题归到一起。我惊奇的发
现有很多是有经验的程序员都还没意识到 .h 符号是否还应该出现在标准头文件
中。


要点1: <iostream.h> 还是 <iostream>?

　　很多C++程序员还在使用<iostream.h>而不是用更新的标准的<iostream>库。
这两者都有什么不同呢？首先，5年前我们就开始反对把.h符号继续用在标准的头
文件中。继续使用过时的规则可不是个好的方法。从功能性的角度来讲，
<iostream>包含了一系列模板化的I/O类，相反地<iostream.h>只仅仅是支持字符
流。另外，输入输出流的C++标准规范接口在一些微妙的细节上都已改进，因此，
<iostream>和<iostream.h>在接口和执行上都是不同的。最后，<iostream>的各组
成都是以STL的形式声明的，然而<iostream.h>的各组成都是声明成全局型的。

　　因为这些实质上的不同，你不能在一个程序中混淆使用这两个库。做为一种习
惯，在新的代码中一般使用<iostream>，但如果你处理的是过去编写的代码，为了
继承可以用继续用<iostream.h>旧保持代码的一致性。　　


要点2：用引用传递参数时应注意的地方  

　　在用引用传递参数时，最好把引用声明为const类型。这样做的好处是：告诉
程序不能修改这个参数。在下面的这个例子中函数f()就是传递的引用：
  
void f(const int & i);
int main()
{
　f(2); /* OK */
}
  
　　这个程序传递一个参数2给f()。在运行时，C++创建一个值为2的int类型的临
时变量，并传递它的引用给f().这个临时变量和它的引用从f()被调用开始被创建
并存在直到函数返回。返回时，就被马上删除。注意，如果我们不在引用前加上
const限定词，则函数f()可能会更改它参数的值，更可能会使程序产生意想不到的
行为。所以，别忘了const。

　　这个要点也适用于用户定义的对象。你可以给临时对象也加上引用如果是
const类型：
  
struct A{};
void f(const A& a);
int main()
{
　f(A()); // OK,传递的是一个临时A的const引用
}  
  

要点3：“逗号分离”表达形式

　“逗号分离”表达形式是从C继承来的，使用在for-和while-循环中。当然，这
条语法规则被认为是不直观的。首先，我们来看看什么是“逗号分离”表达形式。

　　一个表达式由一个或多个其它表达式构成，由逗号分开，如：
  
　if(++x, --y, cin.good()) //三个表达式  
　　这个if条件包含了三个由逗号分离的表达式。C++会计算每个表达式，但完整
的“逗号分离”表达式的结果是最右边表达式的值。因此，仅当cin.good()返回
true时，if条件的值才是true。下面是另一个例子：  
int j=10;  
int i=0;
while( ++i, --j)
{
　//直到j＝0时，循环结束，在循环时，i不断自加
}  

要点4，使用全局对象的构造函数在程序启动前调用函数

　　有一些应用程序需要在主程序启动前调用其它函数。如：转态过程函数、登记
功能函数都是必须在实际程序运行前被调用的。最简单的办法是通过一个全局对象
的构造函数来调用这些函数。因为全局对象都是在主程序开始前被构造，这些函数
都将会在main()之前返回结果。如：  
class Logger
{

　public:
　Logger()  
　　{  
　　　activate_log();//译者注：在构造函数中调用你需要先运行的函数
　　}
};
Logger log; //一个全局实例

int main()
{
　record * prec=read_log();//译者注：读取log文件数据
　//.. 程序代码
}

  
　　全局对象log在main()运行之前被构造，log调用了函数activate_log()。从
而，当main()开始执行时，它就可以从log文件中读取数据。


　　毫无疑问地，在C++编程中内存管理是最复杂和最容易出现bug的地方。直接访
问原始内存、动态分配存储和最大限度的发挥C++指令效率，都使你必须尽力避免

有关内存的bug。
　　
要点5：避免使用复杂构造的指向函数的指针

　　指向函数的指针是C++中可读性最差的语法之一。你能告诉我下面语句的意思
吗？  
  
void (*p[10]) (void (*)());  
　　P是一个“由10个指针构成的指向一个返回void类型且指向另一个无返回和无
运算的函数的数组”。这个麻烦的语法真是让人难以辨认，不是吗？你其实可以简
单的通过typedef来声明相当于上面语句的函数。首先，使用typedef声明“指向一
个无返回和无运算的函数的指针”：  
typedef void (*pfv)();  
　　接着，声明“另一个指向无返回且使用pfv的函数指针”：  
typedef void (*pf_taking_pfv) (pfv);  
　　现在，声明一个由10个上面这样的指针构成的数组：  
pf_taking_pfv p[10];  
　　与void (*p[10]) (void (*)())达到同样效果。但这样是不是更具有可读性
了！  

要点6：指向成员的指针

　　一个类有两种基本的成员：函数成员和数据成员。同样的，指向成员的指针也
有两种：指向函数成员的指针和指向数据成员的指针。后则其实并不常用，因为类
一般是不含有公共数据成员的，仅当用在继承用C写的代码时协调结构（struct)和
类(class)时才会用到。

　　指向成员的指针是C++语法中最难以理解的构造之一，但是这也是一个C++最强
大的特性。它可以让你调用一个类的函数成员而不必知道这个函数的名字。这一个
非常敏捷的调用工具。同样的，你也可以通过使用指向数据成员的指针来检查并改
变这个数据而不必知道它的成员名字。

　　指向数据成员的指针

　　尽管刚开始时，指向成员的指针的语法会使你有一点点的迷惑，但你不久会发
现它其实同普通的指针差不多，只不过是*号的前面多了::符号和类的名字，例：
定义一个指向int型的指针：

  
int * pi;   
　　定义一个指向为int型的类的数据成员：  
int A::*pmi; //pmi是指向类A的一个int型的成员  
　　你可以这样初始化它：  
class A
{
　public:
　int num;
　int x;
};
int A::*pmi = & A::num;   
　　上面的代码是声明一个指向类A的一个int型的num成员并将它初始化为这个num
成员的地址.通过在pmi前面加上*你就可以使用和更改类A的num成员的值：  
A a1, a2;
int n=a1.*pmi; //把a1.num赋值给n
a1.*pmi=5; // 把5赋值给a1.num  
a2.*pmi=6; // 把6赋值给6a2.num  
  
　　如果你定义了一个指向类A的指针，那么上面的操作你必须用 ->*操作符代
替：  
A * pa=new A;
int n=pa->*pmi;  
pa->*pmi=5;   

　　指向函数成员的指针

　　它由函数成员所返回的数据类型构成，类名后跟上::符号、指针名和函数的参
数列表。举个例子：一个指向类A的函数成员（该函数返回int类型）的指针：
  
class A  
{
　public:
　int func ();  
};  
int (A::*pmf) ();  
  
　　上面的定义也就是说pmf是一个指向类A的函数成员func()的指针.实际上，这
个指针和一个普通的指向函数的指针没什么不同，只是它包含了类的名字和::符
号。你可以在在任何使用*pmf的地方调用这个函数  
func()：
pmf=&A::func;
A a;
(a.*pmf)(); //调用a.func()  
　　如果你先定义了一个指向对象的指针，那么上面的操作要用->*代替：  
A *pa=&a;
(pa->*pmf)(); //调用pa->func()  
　　指向函数成员的指针要考虑多态性。所以，当你通过指针调用一个虚函数成员
时，这个调用将会被动态回收。另一个需要注意的地方，你不能取一个类的构造函
数和析构函数的地址。

要点7、避免产生内存碎片


　　经常会有这样的情况：你的应用程序每运行一次时就因为程序自身缺陷而产生
内存漏洞而泄漏内存，而你又在周期性地重复着你的程序，结果可想而知,它也会
使系统崩溃。但怎样做才能预防呢？首先，尽量少使用动态内存。在大多数情况
下，你可能使用静态或自动存储或者是STL容器。第二，尽量分配大块的内存而不
是一次只分配少量内存。举个例子：一次分配一个数组实例所需的内存，而不是一
次只分配一个数组元素的内存。

要点8、是delete还是delete[]

　　在程序员中有个荒诞的说法：使用delete来代替delete[]删除数组类型时是可
以的！
　　举个例子吧：
  
　int *p=new int[10];
　delete p; //错误，应该是：delete[] p  
　　上面的程序是完全错误的。事实上，在一个平台上使用delete代替delete[]的
应用程序也许不会造成系统崩溃，但那纯粹是运气。你不能保证你的应用程序是不
是会在另一个编译器上编译，在另一个平台上运行，所以还是请使用delete[]。

要点9、优化成员的排列

　　一个类的大小可以被下面的方式改变：
  
struct A

{
　bool a;
　int b;
　bool c;
}; //sizeof (A) == 12
  
　　在我的电脑上sizeof (A) 等于12。这个结果可能会让你吃惊，因为A的成员总
数是6个字节：1+4+1个字节。那另6字节是哪儿来的？编译器在每个bool成员后面
都插入了3个填充字节以保证每个成员都是按4字节排列，以便分界。你可以减少A
的大小，通过以下方式：
  
struct B
{
　bool a;
　bool c;
　int b;
}; // sizeof (B) == 8
  
　　这一次，编译器只在成员c后插入了2个字节。因为b占了4个字节，所以就很自
然地把它当作一个字的形式排列，而a和c的大小1+1=2，再加上2个字节就刚好按两
个字的形式排列B。   

要点10、为什么继承一个没有虚析构函数的类是危险的？

　　一个没有虚析构函数的类意味着不能做为一个基类。如std::string,  
std::complex, 和 std::vector 都是这样的。为什么继承一个没有虚析构函数的
类是危险的？当你公有继承创建一个从基类继承的相关类时，指向新类对象中的指
针和引用实际上都指向了起源的对象。因为析构函数不是虚函数，所以当你delete
一个这样的类时，C++就不会调用析构函数链。举个例子说明：
  
class A
{
　public:
　~A() // 不是虚函数
　{
　// ...
　}
};  
class B: public A //错; A没有虚析构函数
{
　public:
　~B()
　{
　// ...
　}
};

int main()
{
　A * p = new B; //看上去是对的
　delete p; //错，B的析构函没有被调用
}


  

要点11、以友元类声明嵌套的类

　　当你以友元类声明一个嵌套的类时，把友元声明放在嵌套类声明的后面，而不
前面。
  
class A  
{
　private:
　int i;
　public:
　class B //嵌套类声明在前
　{
　　public:
　　B(A & a) { a.i=0;};  
　};
　friend class B;//友元类声明
};
  
　　如果你把友元类声明放在声明嵌套类的前面，编译器将抛弃友元类后的其它声
明。