關(guān)于對(duì)象初始化，c++似乎反復(fù)無常，例如：
int x；
在某些語境條件下保證初始化為0，而在另外一些語境下卻并沒有這個(gè)保證。而下邊這種情況：
class Point
{
int x,y;
};
Point p;
p的成員函數(shù)有的時(shí)候被初始化（0），有的時(shí)候沒有被初始化。
現(xiàn)在，已經(jīng)有了一些規(guī)則，對(duì)象的初始化何時(shí)會(huì)發(fā)生，何時(shí)不會(huì)發(fā)生。但是這些規(guī)則過于復(fù)雜，對(duì)我們的記憶有一定的挑戰(zhàn)，哈哈。
通常如果使用C part of C++而且初始化可能招致運(yùn)行期成本，那就不保證發(fā)生初始化。一旦進(jìn)入non-C parts of C++,規(guī)則有一些變化。這就是為啥array(C part of C++)不保證其內(nèi)容被初始化，而vector(STL part of C++)卻有此保證。
我們的最佳處理狀態(tài)是，在使用任何對(duì)象之前先將它初始化。對(duì)于無任何成員的內(nèi)置類型，必須手動(dòng)完成此事：
int x = 0; //對(duì)int進(jìn)行初始化；
const char *text = " A C-style string"; //對(duì)指針進(jìn)行初始化；
double d;
std::cin >> d; //采用input stream的方式完成初始化；
至于內(nèi)置類型以外的其他類型，初始化的責(zé)任落在了構(gòu)造函數(shù)身上。規(guī)則很簡(jiǎn)單：確保構(gòu)造函數(shù)都將對(duì)象的每一個(gè)成員初始化。
這個(gè)規(guī)則很容易奉行，值得注意的是別混淆了賦值(assignment)和初始化(initialization)。考慮一個(gè)表現(xiàn)通訊簿的class：
class PhoneNumber{};
class ABEntry{ //Address Book Entry;
public:
ABEntry(const std::string &name, const std::string &address, const std::list<PhoneNumber> &phones);
private:
std::string theName;
std::string tehAddress;
std::list<PhoneNumber> thePhones;
int numTimesConsulted;
};
ABEntry::ABEntry(const std::string &name, const std::string &address, std::list<PhoneNumber> &phones)
{//以下全是賦值(assignment)，不是初始化(initialization);
theName = name;
theAddress = address;
thePhones = phones;
numTimesConsulted = 0;
}
ABEntry對(duì)象會(huì)帶給你期望的值，但不是最佳做法。C++規(guī)定：對(duì)象成員變量的初始化動(dòng)作發(fā)生在進(jìn)入構(gòu)造函數(shù)本體之前。在ABEntry構(gòu)造函數(shù)內(nèi)，theName, theAddress, thePhone都不是被初始化，而是被賦值。初始化的時(shí)間發(fā)生的更早，發(fā)生于這些成員函數(shù)的default構(gòu)造函數(shù)被自動(dòng)調(diào)用之時(shí)(比進(jìn)入ABEntry構(gòu)造函數(shù)本體的時(shí)間更早)。但這對(duì)numTimesConsulted不為真，因?yàn)樗麑儆趦?nèi)置類型，不保證在你看到的那個(gè)賦值動(dòng)作的時(shí)間點(diǎn)之前獲得初值。
ABEntry構(gòu)造函數(shù)的一個(gè)較好寫法是，使用所謂的member initializatin list(成員函數(shù)初始列)替換賦值動(dòng)作：
ABEntry::ABEntry(const std::string &name, const std::string &address,
const std::list<PhoneNumber> &phones)
: theName(name),
theAddress(address),
thePhones(phones),
numTimesConsulted(0)
{}//構(gòu)造函數(shù)本體不需要任何動(dòng)作
這個(gè)構(gòu)造函數(shù)和上一個(gè)的結(jié)果相同，但是通常效率較高。基于賦值的那個(gè)版本首先調(diào)用default構(gòu)造函數(shù)為theName, theAddress,和thePhones設(shè)立初值，然后立刻再對(duì)他們賦值。default的一切作為此刻都浪費(fèi)了。成員初始列(member initianlization list)的做法避免了這一問題，因?yàn)槌跏剂兄嗅槍?duì)各個(gè)變量設(shè)的實(shí)參，被拿去作為各個(gè)成員函數(shù)的實(shí)參。本例中theName以name為初值進(jìn)行copy構(gòu)造，theAddress以address為初值進(jìn)行copy構(gòu)造，thePhones以phones為初值進(jìn)行copy構(gòu)造。
對(duì)于大多數(shù)類型而言，比起先調(diào)用default構(gòu)造函數(shù)再調(diào)用copy assignment操作符，單只調(diào)用一次copy構(gòu)造函數(shù)是比較高效的，有事甚至高的多。對(duì)于內(nèi)置類型，如numTimesConsulted，其初始化成本和賦值的成本相同，但為了一致性最好也通過成員初始列來進(jìn)行初始化。同樣道理，如果我們想default構(gòu)造一個(gè)成員變量，也可以使用成員初始列，只要指定nothing作為初始化列就行了，假設(shè)ABEntry有一個(gè)無參構(gòu)造構(gòu)造函數(shù)，我們可以實(shí)現(xiàn)如下：
ABEntry::ABEntry()
:theName(), //調(diào)用theName的構(gòu)造函數(shù)
theAddress(), //調(diào)用theAddress的構(gòu)造函數(shù)
thePhones(), //調(diào)用thePhomes的構(gòu)造函數(shù)
numTimesConsulted(0) //記得將此內(nèi)置類型顯式定義為0
{}
此處記得一條規(guī)則，那就是在成員初始列中列出所有的成員變量，以免還得記住哪些成員變量可以無需初值。舉個(gè)例子，如numTimesConsulted屬于內(nèi)置類型，如果(member initialization list)遺漏了他，他就沒有初值，因而可能開啟“不明確行為”的潘多拉盒子。
有些情況下，即使面對(duì)的是內(nèi)置類型，也一定要使用初始列。如果成員變量是const或者reference，他們一定得需要賦初值，而不是賦值。為避免成員變量何時(shí)必須在成員初始列中初始化，何時(shí)不需要，最簡(jiǎn)單的做法就是：總是使用成員初始列。
C++有著十分固定的“成員初始化次序”。是的，次序總是相同的：base classes總是先于derived classes被初始化，而class的成員變量總是以其聲明次序被初始化。讓我們?cè)诳匆幌翧BEntry，其theName永遠(yuǎn)先被初始化，然后是theAddress，之后thePhones，最后是numTimesConsulted，即使他們?cè)趍ember initialization list中以不同的順序出現(xiàn)，也不會(huì)有任何影響。為了避免迷惑，你在member initialization list中條列各個(gè)成員時(shí)，最好總是以其聲明次序?yàn)榇涡颉?br>一旦我們已經(jīng) 很小心的將內(nèi)置型成員變量明確的加以初始化，而且也確保構(gòu)造函數(shù)運(yùn)用member initialization list初始化base classes和成員變量，那就剩下唯一的一件事情需要操心，就是：不同編譯單元內(nèi)定義之non-local static對(duì)象的初始化次序。
所謂static對(duì)象，其壽命從被構(gòu)造出來直到程序結(jié)束為止，因此stack和heap_based對(duì)象都被排除。這里所說的static對(duì)象包括global對(duì)象，定義于namespace對(duì)象內(nèi)的對(duì)象，在class內(nèi)，在函數(shù)內(nèi)，以及在file內(nèi)被聲明為static的對(duì)象。函數(shù)內(nèi)的static對(duì)象稱為local static對(duì)象，其他則成為non-local static對(duì)象，程序結(jié)束時(shí)static對(duì)象會(huì)自動(dòng)銷毀，也就是他們的析構(gòu)函數(shù)會(huì)在main()結(jié)束時(shí)被調(diào)用。
所謂編譯單元（translation unit）是指產(chǎn)生單一目標(biāo)文件（single object file）的那些源碼。基本上是單一源碼文件加上其所包含的頭文件。
現(xiàn)在，上面所涉及到的問題至少包括兩個(gè)源碼文件，每一個(gè)內(nèi)含至少一個(gè)non-local static對(duì)象（也就是說對(duì)象是global，或者位于namespace內(nèi)，或者class內(nèi)，或者file作用域內(nèi)被聲明為static）。問題是：如果某個(gè)編譯單元內(nèi)的某個(gè)non-local static對(duì)象的初始化動(dòng)作使用了另外一個(gè)編譯單元內(nèi)的non-local static對(duì)象，他所使用的這個(gè)對(duì)象可能沒有初始化，因?yàn)镃++對(duì)“不同編譯單元內(nèi)的non-local static 對(duì)象”的初始化次序并沒有明確定義。
來個(gè)例子：
假設(shè)有一個(gè)FileSystem class，它讓互聯(lián)網(wǎng)上的文件看起來像是本機(jī)。由于這個(gè)class使世界看起來像個(gè)單一文件系統(tǒng)，可能會(huì)產(chǎn)生一個(gè)特殊對(duì)象，位于global或namespace作用域內(nèi)，象征單一文件系統(tǒng)：
class FileSystem{
public:
std::size_t numDisks() const;
};
extern FileSystem tfs;//預(yù)備給客戶使用的對(duì)象，tfs代表"the file system"
FileSystem對(duì)象絕不是一個(gè)無關(guān)痛癢的對(duì)象，因此客戶如果在theFileSystem對(duì)象構(gòu)造完成前就使用他，會(huì)得到慘重的代價(jià)：
現(xiàn)在假設(shè)建立了一個(gè)class用以處理文件系統(tǒng)內(nèi)部的目錄。很自然，他們會(huì)用上theFileSystem的對(duì)象：
class Directory{
public:
Directory();
};
Directory::Directory()
{
std::size_t disks = tfs.numDisks();
}
進(jìn)一步假設(shè)，這些客戶決定創(chuàng)建一個(gè)directory對(duì)象，用來放置臨時(shí)文件：
Directory tempDir(params);//為臨時(shí)文件而做出的目錄
現(xiàn)在，初始化的重要作用顯示出來了，除非tfs在tempDir之前被初始化，否則tempDir的構(gòu)造函數(shù)會(huì)用到尚未初始化的tfs。但是tfs和tempDir是不同的人在不同的時(shí)間創(chuàng)建出來的，他們是定義于不同編譯單元內(nèi)地non-local static對(duì)象，如何能確認(rèn)tfs在tempDir之前先被初始化？
哦，這是無法確認(rèn)的。
一個(gè)小小的設(shè)計(jì)可以改變這種情形：將每一個(gè)non-local static 對(duì)象搬到自己的專屬函數(shù)內(nèi)（該對(duì)象在此函數(shù)內(nèi)被聲明為static）。這些函數(shù)返回一個(gè)reference用來指向他所包含的對(duì)象。然后用戶調(diào)用這些函數(shù)，而不是直接指涉這些對(duì)象。換句話就是non-local static對(duì)象被local static對(duì)象替換了。這個(gè)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)在于：C++保證，函數(shù)內(nèi)的non-local static 對(duì)象會(huì)在函數(shù)被調(diào)用期間首次遇上該對(duì)象之定義式時(shí)被初始化。所以如果以函數(shù)調(diào)用替換直接訪問non-local static 對(duì)象，就獲得了保證，保證所得的那個(gè)reference將指向一個(gè)經(jīng)歷初始化的對(duì)象。 此技術(shù)實(shí)現(xiàn)于上面的代碼如下：
class FileSystem{};//同前
FileSystem &tfs()//這個(gè)函數(shù)用來替換tfs對(duì)象；他在FileSystem中可能是個(gè)static。
{
static FileSystem fs;
return fs;
}
class Directory{};
Directory::Directory()
{
std::size_t disks = tfs().numDisks();
}
Directory &tempDir()
{
static Directory td;
return td;
}
修改之后，我們只是使用的是tfs()和tempDir()，而不是tfs和tempDir。也就是使用的是指向static的reference而不是static對(duì)象自身。
這樣的reference-returning函數(shù)往往十分單純：第一行定義并初始化一個(gè)local static對(duì)象，第二行返回他。當(dāng)然，他是絕佳的inline候選，特別是經(jīng)常被調(diào)用的話。但是，另一方面，任何一種non-const static對(duì)象，不論是local或者non-local，在多線程下“等待某事發(fā)生都會(huì)有麻煩的。處理這個(gè)麻煩的一種做法是：在程序的單線程啟動(dòng)階段手工調(diào)用所有的reference-returning函數(shù)（？？），這可消除與初始化有關(guān)的race condition。
為避免對(duì)象初始化之前過早的使用他們，你需要做的是三件事：手工初始化內(nèi)置的non-member對(duì)象；使用member initialization list；在初始化次序不確定下加強(qiáng)你的設(shè)計(jì)。
Things to remember:
1.Manually initialize objects of built-in type, because C++only sometimes initializes them itself;
2.In a constructor, prefer to use the member initialization list to assigenment inside the body of the constructor. List data member in the initialization list in the same order they're declared in the class.
3.Avoid initialization order problems across translation units by replacing non-local static objects with local static objects.
開始寫effective c++的讀書筆記。今天是條款2：盡量以const，enum，inline替換#define(prefer consts,enums,and inlines to #define.)
現(xiàn)在在維護(hù)代碼的時(shí)候，前輩們大片大片的宏搞得我是那個(gè)暈頭轉(zhuǎn)向啊，真希望他們也看過本條款
。
1.Case：#define ASPECT_RATIO 1.653
Recommendation：const double AspectRatio = 1.653；
Reason: 當(dāng)使用ASPECT_RATIO但是獲得一個(gè)編譯錯(cuò)誤信息時(shí)，可能你會(huì)很是發(fā)冏，因?yàn)檫@個(gè)錯(cuò)誤信息也許會(huì)提到1.653而不是ASPECT_RATIO。如果ASPECT_RATIO定義在非你所寫的頭文件中，你更是因?yàn)樽粉櫵速M(fèi)時(shí)間。改為推薦的方式后，你找到的肯定是AspectRatio。當(dāng)以常量替換#define時(shí)，有兩種注意的情況，第一種是定義常量指針（const pointers）。由于常量定義式常放在頭文件內(nèi)，因此有必要將指針也聲明為const。例如在一個(gè)頭文件內(nèi)定義一個(gè)常量的char*-based字符串，必須寫const兩次：
const char* const authorName = "Edmund";
這里采用string對(duì)象比其前輩char*-based更合適，
const std::string authorName("Edmund");
第二種是class專屬常量。為了將常量的作用域限制在class內(nèi)，你必須讓他成為class的一個(gè)成員；而為確保此常量只有一個(gè)實(shí)體，則必須聲明為static：
class GamePlayer{
private:
static const int NumTurns = 5;
int scores[NumTurns];
...
}
然而，你看到的是NumTurns的聲明式而不是定義式，C++通常要求我們所使用的任何東西都要有一個(gè)定義式，但如果他是個(gè)class的專屬常量而又是static且為整數(shù)類型（ints，chars，bools），則做特殊處理。只要不取他們的地址，你可以聲明并使用他們而無需提供定義式。但如果取某個(gè)class專屬常量的地址，或縱使不取地址而編譯器卻堅(jiān)持要看到一個(gè)定義式，你就必須提供另外一個(gè)定義式：
const int GamePlayer::NumTurns;
由于NumTurns在聲明時(shí)已經(jīng)獲得了初值，因此定義時(shí)不可以再設(shè)初值。此外，對(duì)所謂的“in-class初值設(shè)定”也只允許對(duì)整數(shù)常量進(jìn)行。如果為非整型則可以采用下面的這種方式：
class CostEstimate{
private:
static const double FudgeFactor;
...
}
const double CostEstimate::FudgeFactor = 1.35;
當(dāng)你在編譯期需要一個(gè)class常量值，例如在上述GamePlayer::scores的數(shù)組聲明中，此時(shí)如果編譯器不允許“static整數(shù)型class常量”完成“in-class初值設(shè)定”，可采用enum來解決，其理論基礎(chǔ)是“一個(gè)屬于枚舉類型的數(shù)值可權(quán)充ints被使用”，于是GamePlayer可定義如下：
class GamePlayer{
private:
enum{NumTurns = 5};
int scores[NumTurns];
...
};
注意：取一個(gè)const的值是合法的，但是取一個(gè)enum的值就是不合法的，取一個(gè)#define的值也是不合法的。如果你不想讓別人獲得一個(gè)pointer或者reference指向你的某個(gè)整數(shù)常量，enum可以幫助你實(shí)現(xiàn)這個(gè)約束。
下邊繼續(xù)說預(yù)處理器。另外一個(gè)常見的#define誤用的情景是以他來實(shí)現(xiàn)宏，宏看起來像函數(shù)，但是不會(huì)招致函數(shù)調(diào)用帶來的額外開銷，例如：
#define CALL_WITH_MAX(a,b) f((a)>(b)?(a):(b))。他的缺點(diǎn)就不說了，替代方式：
template<class T> inline void callWithMax(const T& a, const T& b)
{
f(a > b?a : b);
}
本條目總結(jié)：
1.對(duì)于單純常量，最好以const對(duì)象或者enums替換#defines；
2.對(duì)于形似函數(shù)的宏，最好改用inline函數(shù)替換#defines。
Ps：本文是第一次在cppblog上發(fā)表的文章，呵呵。很早就想在這上面寫點(diǎn)了，但是不是忙這就是忙那，昨天下定決心，先把effective C++(3e)里面的55條讀書筆記寫在這上面。打算每天一個(gè)條目，這里面好多跟書上的句子一樣，但是全是我自己敲進(jìn)去的，不存在任何的paste。所寫均是自己搞清楚的，不明白地方的暫時(shí)沒有添加。