Effective C++ ——让自己习惯C++
条款一:视C++为一个语言联邦
为了理解C++,你必须认识其主要的次语言。幸运的是总共只有四个:
- C:C++是由C语言继承而来的,必然对C有很好的兼容性,这一部分主要包括C中的一些语言,库函数等。但当你以C++内的C成分工作时,高效编程守则照出C语言的局限:没有模板、没有异常、没有重载。。。
- Object-Oriented C++:这部分也就是C with Class所诉说的:classes(包括构造函数和析构函数)、封装、继承、多态、virtual函数(动态绑定)。。。。等等。
- Template C++:这一部分主要是泛型编程。
- STL:标准模板库,主要是以template C++为基础实现的,里面提供了很多有用的类和对应的算法,帮助我们很好的结果了C语言中要自己去解决的问题,主要有容器(数组就是一个特殊的容器)、迭代器(智能指针,之所以用迭代器是为了通用性)、算法(包括容器特殊的算法和容器间通用的算法)、函数对象(能想函数一样被调用的对象,通过重定义对象中的()操作符来完成的)、适配器(可以理解为修改了容器接口实现的一种容器),这一部分是c++强大的后盾,学习C++。不能不学STL,不仅会用最好能知道STL中成员的实现方式,这样就能更加高效的使用!
条款二:尽量以const,enum,inline替换#define
可以理解为能在编译器期间做的事情不要放到预编译器中处理,预编译器是对程序编译之前的一个预先的处理,不会检查对代码最任何的检出,这样如果在编译期间发现问题,如果问题是我们自己直接造成的那可能会很快的定位,想反的如果问题在预编译期间做了一些处理,那样在编译中出现的问题可能会显示预编译中的问问题,这样对问题定位不方便,例如:在程序中定义宏#define PI 3.1415,如果编译过程中出现错误,错误显示中会直接显示3,1415,而不会对PI符号有所说明,如果宏是自己定义的还好,如果是引用的其他头文件中的定义,那真的不是很好查的!对于条款二,主要有以下两点说明:
1.尽量以const、enum定义来替换#define 定义。
在头文件中以#define定义的常量在预编译期间直接对对应的符号进行替换,没有内存的申请,这也是#define可以放到头文件中的原因,对于const常量定义中,它将常量直接放入到符号表中,不会申请固定的内存,除非对该常量有内存的引用,这也就是为什么const定义的常量能像#define一样放到头文件中,在const常量的使用中主要常量重叠的出现,相关知识自行查阅!
在头文件中以#define定义的常量在预编译期间直接对对应的符号进行替换,没有内存的申请,这也是#define可以放到头文件中的原因,对于const常量定义中,它将常量直接放入到符号表中,不会申请固定的内存,除非对该常量有内存的引用,这也就是为什么const定义的常量能像#define一样放到头文件中,在const常量的使用中主要常量重叠的出现,相关知识自行查阅!
为了将常量的作用域限制于class内,你必须让它成为class的一个成员;而为确保此常量至多只有一份实体,你必须让它成为一个static成员:
class GamePlayer{ private: static const int NumTurns = 5;//常量声明式 int score[NumTurns];//使用该常量 ..... }上面中NumTurns是常量的声明而不是定义式,在后面的使用中如果只是使用该常量并没有用到该常量的地址,就可以不用再对该常量做定义,否组需要如下的定义:
const int GamePlayer::NumTurns;请把这个式子放进一个实现文件而非头文件。由于class常量已在声明时获得初值,因此定义时不可以再设初值。
对应的在有些编译器中是不支持在声明常量的时候直接赋值的,例如:
class GamePlay{ private:static const int NumTurns;//static class常量声明位于头文件内 ....... }后面接着定义:
const int GamePlay::NumTurns=5;//static class常量定义位于实现文件内
1 比较像#define而不像const。取一个enum的地址不合法,所以可以防止pointer或reference指向你的某个整数常量。
2 模板元编程的基础技术
Template Inline代替宏
#define CALL_WITH_MAX(a,b) f((a) > (b)) ? (a) :(b)) int a = 5,b = 0 CALL_WITH_MAX(++a,b); //a被累加两次 CALL_WITH_MAX(++a,b+10);//a被累加一次
对应的替代方案就是采用inline函数来替换:
template<typename T> inline void callWithMax(cosnt T &a, cosnt T &b) { f(a > b ? a : b); }其中用到了template模板函数,之所以用引用时为了自定义的类型,如果只是内置类型,可以不需要引用!
- 对于单纯常量,最好以const对象或enums替换#defines;
- 对于形似函数的宏,最好改用inline函数替换#defines。
条款三:尽量的使用const
1.const对于基本内置类型的约束,主要指的是指针类型。
const int * pi; int * const pi;
const std::vector<int>::iterator iter; std::vector<int>::const_iterator iter;
此外在函数的应用中,也常用到const关键字,主要是两点,一是对于函数的形式参数的修饰上,如果参数在函数内部不被修改那么一般情况下都要用const将参数修饰下,这样当函数接口暴露出去的时候,别人能很容的看清楚,还有一种比较少见的用法就是对函数返回值得修饰上,这个主要是防止最函数返回值进行赋值操作,例如下面:
class Ration{}; const Ration operator*(const Ration& lhs,const Ration* rhs);
2.const成员函数
class Ration{ private: int n_; public: int getn(){ return n; } int getn() const{ return m; } void setn(int i) const{ n = i; } };在C++中有函数重载的概念,对同名的函数,如果函数的参数类型或者个数不相同,就可以作为不同的函数,这个主要是通过在编译源代码过程中对不同的函数重新命名来实现,对于const修饰的函数,不能对对象的任何成员进行修改,并且const修饰的对象只能调用对象的const成员函数,其中const对象主要是作为函数的参数进行传递的!
class Ration{ private: int n_; public: int getn(){ return n; } int getn() const{ return m; } void setn(int i) const{ n = i; } };定义一个const Ration test,则test调用getn()函数的时候只能调用const的get函数,不能调用普通的成员函数,如果没有const的成员函数,将报错,对应的例子中的setn函数定义为const函数,但是它却对成员n进行了赋值,因此是不允许的,编译也不会通过,如果想让setn()函数编译通过,我们可以借助关键词mutable,将n定义为mutable int n,这样即使在const函数中也可以对n进行修改!咱们一般的应用中很少直接定义一个const的对象,一般const的对象是用在函数的形式参数中出现的!
当const成员函数与非const成员函数功能相同的时候,我们一般不会定义两个成员函数,其中一个只是比另一个多了一个const的修饰,我们的解决办法是让非const的成员函数调用const的成员函数,其中const的成员函数正常定义,此时可能用到C++中的强制类型转换例如static_cast/const_cast等!
条款四:确定对象在使用前已经初始化
对于内置类型以外的任何其他东西,初始化责任落在构造函数(constructors)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。
初始化列表免于先调用 default构造函数然后再调用赋值操作符,只需调用一次拷贝构造函数。更高效。
构造函数的最佳写法是,使用 member initialization list(成员初始化表)如:
ABEntry::ABEntry(char&name,char& address,list &phones) :theName(name),theAddress(address),thePhones(phones) { ……. }
编译器会为用户自定义类型(user-definedtypes)之成员变量自动调用default构造函数--- 如果那些成员变量在“成员初始化列表”中没有被指定初值的话。
成员变量是 const 或references,它们就一定需要初值,不能被赋值。
C++有着十分固定的“成员初始化次序”。Base classes 更早于其derived classes 被初始化,而class的成员变量总是以其声明次序被初始化。
Static 对象,其有效时间从被构造出来直到程序结束为止,因此stack和heap-based对象被排除。
注意:
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。