0. 拷貝構(gòu)造函數(shù)和賦值運算符
copy構(gòu)造函數(shù)用來“以同型對象初始化自我對象”,copy assignment操作符被用來“從另一個同型對象中”拷貝其值到自我對象
copy構(gòu)造函數(shù)使用時,自我對象并沒有被實例化;而copy assignment操作符使用時自我對象已經(jīng)被實例化
如:
String str1("Hello");

String str2(str1); // copy constructor

String str3 = str1; // 注意:copy constructor !

String str4;

str4 = str1; // copy assignment
1. 將構(gòu)造函數(shù)聲明為explicit可以阻止它們被用來執(zhí)行隱式類型轉(zhuǎn)換。
如:
有一個函數(shù) void doSomething(B bObject);
B有一個接受int的構(gòu)造函數(shù) B::B(int b);
B obj1(100);
doSomething(obj1); // ok
doSomething(28); // 如果沒聲明explicit可以,反之不行
2. 條款三:盡可能使用const. Use const whenever possible
const實施于成員函數(shù)的目的,是為了確認該成員函數(shù)可作用于const 對象身上。它承諾絕不改變其對象的邏輯狀態(tài)。它可以使class的接口更加容易理解;而且,它們使操作const對象成為可能,因為改善c++效率的一個根本方法就是以pass by reference-to-const方式傳遞對象,而此技術(shù)的前提是我們有const成員函數(shù)可用來處理取得(并經(jīng)修飾而成)的const對象
很多人都漠視的一個事實:如果兩個成員函數(shù)只是常量性(const 與否)不同,它們可以被重載。
const和指針,要小心const和指針的關(guān)系
如果一個指針*p是const對象的成員,我們不改變指針值p(也就是它指向哪個對象)而改變*p(它所指向?qū)ο蟮闹担?,那么編譯器不會對此提出異議。這同樣適用于const成員函數(shù)中的情況。
一個增加靈活性聲明:聲明為【mutable】的成員變量可能總是會被更改,即使在const成員函數(shù)內(nèi)
const_cast<> 運算符可以用來轉(zhuǎn)換掉對象的const屬性
請記?。?/span>
<!--[if !supportLists]-->l <!--[endif]-->將某些東西聲明為const可幫助編譯器偵測出錯誤用法。const可被施加于任何作用域內(nèi)的對象、函數(shù)參數(shù)、函數(shù)返回值類型、成員函數(shù)本體。
<!--[if !supportLists]-->l <!--[endif]-->編譯器強制實施bitwise constness,但你應(yīng)該使用conceptual constness 適當?shù)氖褂?/span>mutable和注意指針帶來的影響。
<!--[if !supportLists]-->l <!--[endif]-->當const函數(shù)和non-con函數(shù)有實質(zhì)等價的實現(xiàn)時,可利用non-const函數(shù)調(diào)用const函數(shù)避免重復(fù)代碼。
3. 條款四:確定對象在使用前已初始化. Make sure that object are initialized before they’re used.
別混淆賦值(assignment)和初始化(initialization)
C++規(guī)定,對象的成員變量的初始化動作發(fā)生在進入構(gòu)造函數(shù)本體之前,應(yīng)該使用初始化列表實現(xiàn)。
在構(gòu)造函數(shù)本體內(nèi)進行的只是賦值而不是初始化。初始化發(fā)生的事件更早,發(fā)生于這些成員的default構(gòu)造函數(shù)被自動調(diào)用之時(比進入構(gòu)造函數(shù)本體的時間更早)。這樣構(gòu)造函數(shù)所做的一切工作都浪費了。
請立下一個規(guī)矩:總是在初始化列表中列出所有成員變量(包括內(nèi)置類型),以免還得記住哪些成員變量(如果它們在初值列中被遺漏的話)可以無需初值。
當然,你可以將那些“賦值表現(xiàn)像初始化一樣好”的成員變量,改用賦值操作并移入一個private函數(shù),在所有的構(gòu)造函數(shù)中調(diào)用它,以避免不必要的編碼重復(fù)。這種做法在成員變量的初值系“由文件或數(shù)據(jù)庫”讀入時特別有用。
C++有著十分固定的“成員初始順序”。Base早于derived,成員變量按聲明順序。
對于non-local static對象,使用singleton是個不錯的方案
請記住:
<!--[if !supportLists]-->l <!--[endif]-->為內(nèi)置型對象進行手工初始化,C++不保證初始化他們
<!--[if !supportLists]-->l <!--[endif]-->構(gòu)造函數(shù)最好使用成員初始化列表,而不要在構(gòu)造函數(shù)本體內(nèi)賦值。其排列次序應(yīng)按照聲明次序
<!--[if !supportLists]-->l <!--[endif]-->Singleton實現(xiàn)non-local static對象
4. 條款05 了解C++默默編寫并調(diào)用哪些函數(shù). Know what functions C++ silently writes and calls.
為了駁回編譯器自動提供的功能(默認構(gòu)造函數(shù)、默認析構(gòu)函數(shù)、默認拷貝構(gòu)造函數(shù)、默認賦值操作符),可將相應(yīng)的成員函數(shù)聲明為private并且不予實現(xiàn)。
將構(gòu)造函數(shù)聲明為explicit可以阻止隱式類型轉(zhuǎn)換.
5. 條款07:為多態(tài)基類聲明virtual 析構(gòu)函數(shù). Declare destruction vritual in polymorphic base class.
C++ 明確指出:當derived class對象經(jīng)由一個base class指針被刪除,而該base class帶有一個non-virtual析構(gòu)函數(shù),其結(jié)果是未定義——實際執(zhí)行時通常發(fā)生的事對象的derived成分沒被銷毀。
消除這個問題的辦法很簡單,base class聲明一個virtual析構(gòu)函數(shù)。
任何函數(shù)只要帶有一個virtual函數(shù)幾乎確定也應(yīng)該有一個virtual析構(gòu)函數(shù)。
如果class不含virtual函數(shù),通常表示它并不意圖被用作一個base class。
無端地將所有class的析構(gòu)函數(shù)都聲明為virtual就像從未聲明它們?yōu)?/span>virtual一樣,都是錯誤的。很多人的心的事:只有當class內(nèi)含有至少一個virtual函數(shù)才將它聲明為virtual析構(gòu)函數(shù)。
將base class的析構(gòu)函數(shù)聲明為純虛函數(shù)是定義抽象類的常用手法,但是這個純虛析構(gòu)函數(shù)仍需提供定義,因為derived class需要調(diào)用base class的析構(gòu)函數(shù)。如果未定義則會導(dǎo)致鏈接錯誤。
6. 條款12:Copy all parts of an object. 復(fù)制對象時勿忘其每一個成分
derived class 應(yīng)在拷貝構(gòu)造函數(shù)的初始化列表和賦值運算符的函數(shù)體內(nèi)調(diào)用base class的拷貝構(gòu)造函數(shù)和賦值運算符。否則將導(dǎo)致初始化不完整。

class Customer ...{ /**//* … */ };


class PriorityCustomer : public Customer ...{ /**//* .. */};


PriorityCustomer::PriorityCustomer(PriorityCustomer &rhs) : Customer(rhs) ...{
// 調(diào)用base class Customer拷貝構(gòu)造函數(shù)


/**//*

…

*/

}


PriortiyCustomer& PriorityCustomer::operator=(PriorityCustomer &rhs)...{

Customer::operator=(rhs); // 調(diào)用base class operator=



/**//*

…..

*/

return *this;

}

7. 條款13:以對象管理資源. Use objects to manager resources.
善于使用智能指針,為了防止資源泄漏,請使用RAII對象,他們在構(gòu)造函數(shù)中獲得資源并在析構(gòu)函數(shù)中釋放資源。
兩個常用的RAII classes是tr1::shared_ptr和auto_ptr。前者往往是較佳選擇(通過引用計數(shù)器實現(xiàn)),后者不支持指針的拷貝和復(fù)制,復(fù)制動作會使它(被復(fù)制物)指向null。
類似的Boost庫中的boost::scoped_array和boost::shared_array類也可以提供類似功能
void test_fun()

...{

std::auto_ptr<Child> aptr_c(new Child("Child 1"));

Child *ptr = new Child("Child 2");

aptr_c.get()->func(); // 盡量使用顯示轉(zhuǎn)換,防止不合適的隱式轉(zhuǎn)換

(*aptr_c).func(); // 使用隱式轉(zhuǎn)換,可以增強可讀性

std::auto_ptr<Child> aptr_c2 = aptr_c; // will set aptr_c to null

// aptr_c->func(); failed. aptr_c is null.

delete ptr;
}

智能指針auto_ptr可以在生命期結(jié)束時自動銷毀返回資源。盡量使用智能指針保存factory函數(shù)返回的指針。
此外,利用棧對象自動銷毀調(diào)用析構(gòu)函數(shù)的特性,可以將需要釋放的資源根據(jù)作用域封裝在棧對象中,此棧對象即為一個資源管理對象,對應(yīng)類為資源管理類。
8、條款14:在資源管理類中小心coping行為禁止復(fù)制。許多時候允許資源管理對象被復(fù)制是不合理的。應(yīng)該將coping行為聲明為private。
對底層資源使用“引用計數(shù)器法”。
tr1::shared_ptr是一個絕好的實現(xiàn)手段,這個類在vs2005的庫中還沒有被加入,vs2008的c++標準庫包含了這個類,當然tr1的大部分類實現(xiàn)來自于boost,這個也不例外。
例如:

class Lock...{
public:
explicit Lock(Mutex* pm) : mutexPtr(pm)

...{
lock(mutexPtr.get());
}

/**//*
我們并沒有忘記析構(gòu)函數(shù),默認的析構(gòu)函數(shù)會自動調(diào)用每個非static類變量的析構(gòu)函數(shù)
當mutexPtr 的引用計數(shù)為0就會調(diào)用智能指針的刪除器
*/
private:
std::tr1::shared_ptr<Mutex> mutexPtr;
};

9、條款20:寧以pass-by-reference-to-constt替換pass-by-vaule
除了熟知的,傳遞const引用會比單純的值傳遞效率更高,應(yīng)用傳遞還有意想不到的好處,多態(tài)。在參數(shù)為base class時,傳遞引用可以使虛函數(shù)被正確解析,而傳遞值將導(dǎo)致對象slicing為base class。
在編譯器底層Reference往往是指針實現(xiàn)出來的,因此如果你有一個對象是內(nèi)置類型,傳遞value往往比reference要高效些。對內(nèi)置類型而言,當你有機會選擇采用pass-by-value或pass-by-reference-to-const時選擇前者并非沒有道理。這個忠告也適用于STL的迭代器和函數(shù)對象,因為他們習(xí)慣上被實現(xiàn)為passed-by-value。
在函數(shù)返回對象時謹慎使用reference 。除了*this其他的返回引用最好仔細斟酌。
請記住:決不要返回一個pointer或者reference指向一個local stack對象,或返回一個reference指向一個heap-allocated對象,或返回pointer或者reference指向一個local static對象而有可能需要多個這樣的對象。如果要,考慮singleton吧。
10、條款22:將成員變量聲明為private
將成員變量聲明為private。protected不比public更具有封裝性。因為更改了protect變量將會影響雖有的derived class
11、條款23:寧以non-member、non-friend替換member函數(shù)(尤其是需要滿足交換律的operator)
C++不是純面向?qū)ο笳Z言,不是所有的函數(shù)都定義在類中。
你不需要強行將所有函數(shù)定義在class內(nèi),因為這會造成class龐大的體積,而不同的用戶又可能對不同的方法感興趣。適當?shù)牟鸱质怯泻锰幍摹?/span>
將所有的便利函數(shù)(uitlity funcation)放在多個頭文件中,但隸屬于同一個命名空間是C++標準庫的組織方式。
因為在意封裝而讓函數(shù)成為class的non-member函數(shù)不意味它不可以是另一個class的member,它可以是某個工具類的static member函數(shù)。這讓純面向?qū)ο笏季S的java程序員感覺比較習(xí)慣。
請記?。簩幙赡?/span>non-member non-friend函數(shù)替換member函數(shù)。這樣做可以增加封裝性、包裹彈性(packaging flexibility)和機能擴充性
12、條款24:若所有參數(shù)皆需類型轉(zhuǎn)換,請為此采用non-member函數(shù)
此條款一般用于實現(xiàn)operator時,為了滿足交換律和調(diào)用隱式類型轉(zhuǎn)換將operator在類外實現(xiàn)。是否聲明為friend看需要。
13、條款34:區(qū)分接口繼承和實現(xiàn)繼承
Derived classes內(nèi)的名稱會遮掩base classes內(nèi)的名稱,他們不會被重載。在public繼承下從來沒有人希望如此。
如何推翻C++對繼承而來名稱的缺省遮掩行為:
使用using聲明式使被遮掩的base class函數(shù)可見
using Base::funcation;
有時候你并不想繼承base classes的所有函數(shù),這是可以理解的。但在public繼承下,這絕對不可能發(fā)生,因為它違反了public繼承所暗示的base class和derived classes之間的is-a關(guān)系。(這也是為什么上述using 聲明被放在derived class的public區(qū)域的原因:base class的public名稱在derived class內(nèi)也應(yīng)該是public的)。然而在private繼承之下,它卻可能是有意義的。例如,假設(shè)Derived以private的形式繼承Base,以一個轉(zhuǎn)交函數(shù)完成對Base class函數(shù)的調(diào)用。(private是對Derived classes的一種協(xié)助)
這也是為什么在copy constructor和copy assignment中必須調(diào)用base class的內(nèi)容的原因。因為它們被drived class的隱藏了,不會被繼承。
見條款12
14、條款34:區(qū)分接口繼承和實現(xiàn)繼承
pure virtual函數(shù)、impure virtual函數(shù)、non-virtual函數(shù)之間的差異,使得你得以精確指定你想要derived class繼承的東西:只繼承接口(pure virtual),或是繼承接口和一份缺省實現(xiàn)(virtual),或是繼承接口和一份強制實現(xiàn)(non-virtual)。
pure virtual函數(shù)只具體指定接口繼承
impure virtual函數(shù)具體指定接口繼承及實現(xiàn)繼承
non-virtual 函數(shù)具體指定接口繼承以及強制性實現(xiàn)繼承,non-virtual函數(shù)會為該class建立起一個不變性,凌駕其特異性。你最好絕不重新定義繼承而來的non-virtual函數(shù)。
否則如:
class D{

public:

void mf();

}


class D : public B { / *… */ };

D x;

D *pD = &x;;

B *pB = &x;

pD->mf();

pB->mf();

......
這兩個調(diào)用將調(diào)用不同的mf,因為mf是靜態(tài)綁定的,而不像virtual是動態(tài)綁定的。
就是因為同樣的道理,一個derived class絕不應(yīng)該重新定義一個繼承而來的non-virtual析構(gòu)函數(shù)。
15、條款35:考慮virtual函數(shù)以外的其他選擇
Non-Virtual Interface手法
一個有趣的思想流派主張virtual函數(shù)應(yīng)該總是被實現(xiàn)為private。這一基本設(shè)計,也就是“令客戶通過public non-virtual函數(shù)間接調(diào)用private virtual函數(shù)”,稱為non-virtual interface手法。是template method設(shè)計模式的一個特例。Effective C++的作者把這個non-virtual函數(shù)成為virtual函數(shù)的wrapper。
NVI函數(shù)的一個優(yōu)點是可以在執(zhí)行virtual函數(shù)的特化行為之前和之后,做一些公共的初始化和清理工作。如果讓客戶直接調(diào)用virtual函數(shù)就沒有任何好辦法做這些事。
有些事情看似比較怪異,你在derived class中實現(xiàn)一個derived class從不調(diào)用的virtual函數(shù)。但這并不存在矛盾。重新定義表示某些事情如何被完成,而調(diào)用他們表示何時被完成,base class只是保留了“函數(shù)合適被調(diào)用的”權(quán)利。一開始這些聽起來有些詭異,但是C++這種derived class”可重新定義被繼承來的private virtual函數(shù)“的規(guī)則完全合情合理。
另外一種情況,使用Strategy模式
使用函數(shù)指針代替virtual函數(shù),這樣是Strategy模式的一個簡單應(yīng)用。這樣做的優(yōu)點是同一個類型的實體可以有不同的運算實現(xiàn)方式(實體作為參數(shù)傳入)。但這樣做,指針指向的函數(shù)只能訪問public內(nèi)容,如果要訪問private內(nèi)容只能降低封裝。
便利設(shè)施:借由boost和tr1::funcation實現(xiàn)Strategy模式會得到高于函數(shù)指針的彈性(flexibility)。
16、條款37:絕不重新定義繼承而來的缺省參數(shù)值
缺省參數(shù)是靜態(tài)綁定的,如果在virtual函數(shù)內(nèi)改變,將會出現(xiàn)函數(shù)調(diào)用和參數(shù)不符合的結(jié)果。如果在non-virtual…條款34里貌似說過不要改變non-virtual函數(shù)的實現(xiàn)…
18、條款39:明智而審慎地使用private繼承
Private 繼承意味著 is-implemented-in-terms of(根據(jù)某物實現(xiàn)出)。它通常比復(fù)合(組合)的級別低。但是,當derived class要重新定義繼承而來的virtual函數(shù)時或者要訪問protected base class的成員時,這種設(shè)計是合理的。
和復(fù)合不同,private繼承可以造成empty base的最優(yōu)化。這對致力于“對象尺寸最小化”的程序開發(fā)者(特別是嵌入式程序員)而言,可能很重要。
19、條款40:明智而審慎的使用多重繼承
對于一個從Java陣營轉(zhuǎn)入C++的程序員而言多重繼承一般不會被使用。
如果確實需要,請注意“鉆石”繼承的出現(xiàn),即一個子類的繼承鏈上重復(fù)出現(xiàn)了同一個base class,這樣base class的成員變量會經(jīng)每一條路徑被復(fù)制。解決的方式是virtual繼承,但是virtual繼承會增加大小、速度、初始化(及賦值)復(fù)雜度成本。如果virtual base classes不帶任何數(shù)據(jù),將是最具使用價值的情況。
多重繼承的確有正當用途。其中一個情節(jié)設(shè)計“public繼承某個Interface class”和“private繼承協(xié)助實現(xiàn)某個class”的兩相組合。
20、條款42:了解typename的雙重意義
聲明template時class和typename可以互換。
但是考慮這種情況:
template<typename C>

void print2md(const C& container)

{

C::const_iterator* x;

}
...
C是在編譯器被解析的,而在編譯期編譯器并不知道C里面到底有什么。一種很不幸的事實,萬一C中有一個變量是const_iterator,而有一個全局變量為x。這會是一場災(zāi)難。一種避免的方案就是使用typename聲明這是一個類型
template<typename C>

void print2md(const C& container)

{

Typename C::const_iterator* x;

}
...
請記?。?/span>
聲明template參數(shù)時,前綴關(guān)鍵字class和typename可互換
請使用關(guān)鍵字typename標示嵌套從屬類型名,但不能在base class lists或member initialization list內(nèi)以它作為base class修飾符。
Virtual void mf1()

...{

Base::mf1(); // 最好暗自轉(zhuǎn)換成inline

}