让自己习惯C++
所谓声明式是告诉编译器某个东西的名称和类型,但是略去细节。
每个函数的声明式揭示其签名式,也就是参数和返回类型,一个函数的签名等同于该函数的类型。
定义式的任务是提供声明式所遗漏的一些细节,对对象而言,定义式是编译器为此对象拨发内存地点,对function或function template而言,定义式提供了代码本体,对class或class template而言,定义式列出了他们的成员。
初始化是“给予对象初值的过程”,对用户自定义类型的对象而言,初始化由构造函数执行。
default构造函数是一个可被调用而不带任何实参者,这样的函数要不没有参数,要不每个参数都有缺省值。copy构造函数被用来“以同型对象初始化自我对象”,copy assignment操作符是被用来从一个同型对象中拷贝值到自我对象,区别在于有没有个新对象被定义。
条款01:视C++为一个语言联邦
- 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)...
条款02:尽量以const,enum,inline替换#define
用#define可能会导致你是用的名称未进入符号表;若#define AA=6,,可能导致目标代码中出现多份6,解决此问题的办法是用const替换#define。
- const的好处:
- define直接常量替换,出现编译错误不易定位(不知道常量是哪个变量)。
- define没有作用域,一旦被#define,则在其后的编译过程中都有效,除非在某处#undef,const有作用域提供了封装性
- enum的好处:
- 提供了封装性
- 编译器肯定不会分配额外内存空间(其实const也不会)
- inline的好处:
- define宏函数容易造成误用
//define误用举例 #define MAX(a, b) a > b ? a : b int a = 5, b = 0; MAX(++a, b) //a++调用2次 MAX(++a, b+10) //a++调用一次
对const和enum的解释
class GamePlayer { private: static const int num=6;//声明该常量——这是一个声明式。in class初始值设定 int arr[num];//使用该常量 }; //但是c++要求对使用的任何东西提供一个定义式,但是如果是class的专属常量又是static类型,则需特殊 //处理。只要不取他们的地址,可以声明使用他们而无需提供定义式,但是如果取某个class专属常量的地址 //或你不取其地址编译器坚持要看到定义式,则你需要提供一个定义式。 const int GamePlayer::num;//要把此式子放进实现文件而不是头文件;在声明时已经提供初始值, //现在不提供初始值 class GamePlayer { private: enum{num=6};//编译期间需要一个class常量,但是编译器不允许编译期间完成in class初值设定,用enumerate代替 int arr[num];//使用该常量 };
宏实现工厂模式
- 需要一个全局的map用于存储类的信息以及创建实例的函数
- 需要调用全局对象的构造函数用于注册
using namespace std; typedef void *(*register_fun)(); class CCFactory{ public: static void *NewInstance(string class_name){ auto it = map_.find(class_name); if(it == map_.end()){ return NULL; }else return it->second(); } static void Register(string class_name, register_fun func){ map_[class_name] = func; } private: static map<string, register_fun> map_; }; map<string, register_fun> CCFactory::map_; class Register{ public: Register(string class_name, register_fun func){ CCFactory::Register(class_name, func); } }; #define REGISTER_CLASS(class_name); \ const Register class_name_register(#class_name, []()->void *{return new class_name;});
- 对于单纯常量,最好以const对象或enum替换#define。
- 对于形似函数宏,最好改用inline函数替换#define。
条款03:尽可能使用const
- 如果关键字const出现在星号左边,表示被指物事常量。const char *p和char 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。
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
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。
const Rational operator* (const Rational &lhs, cosnt Rational &rhs); Rational a,b,c; if((a*b)=c) ...//在a*b的成果上调用operator=,实际上是想一个比较动作
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。
不要在const内调用non-const成员函数,因为对象有可能被改动。
可以在non-const内调用const,因为non-const内本来就可能改动对象,可以调用const。
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;
operator[]返回值类型是引用,因为
char& operator[](size_t pos) { return arr[pos]; } a[0]='x';//如果返回值是内置类型,则赋值就不合法,因为C++by value返回对象这一事实意味着改动的其实是a.arr[0]的一个副本!
- 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“概念上的常量”(conceptual constness)。
- 当cosnt和non-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。
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。
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,如果我们忘记了对他初始化,那么他就没有初始值。
如果成员变量时const或reference,它们就一定需要初值,不能被赋值。
base class更早于derived class被初始化,而class的成员变量总是以其声明顺序被初始化。
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。
static对象:global对象,定义于namespace作用域内的对象,在classes内,函数内,以及在file作用域被声明为static对象,函数内的static对象被称为local static对象,其他对象被称为non-local static对象。
non-local static对象(global,namespace内,class内,或file作用域被声明为static)的初始化使用了另一个编译单元内某个non-local static对象,他可能未被初始化,因为不同编译单元内的non-local static象的初始化次序无明确的定义。
解决办法:将每个non-local static对象搬到自己专属函数内,该对象再此函数内被声明为static,这些函数返回个引用指向它所含的对象,然后用户调用这些函数而不直接指涉这些对象。也即是non-local static对象被local static对象替换了。这就是单例模式的一个实现手法。
函数内的local static对象在函数被调用期间,首次遇上该函数对象之定义式时被初始化。
任何一种non-const static对象,不论他是local或non-local,在多线程环境下都会有麻烦,办法是:程序单线程启动阶段手工调用所有reference-returning函数,这可消除与初始化有关的竞速问题。
避免在对象被初始化之前过早使用他们,需要做:
- 手工初始化内置型non-member对象。
- 使用成员初始值列(member-initialization lists)对付对象的所有成分。
- 加强设计关于non-local static对象初始化次序问题。
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。