Effective C++学习笔记(第四章)

条款18:让接口容易被正确使用,不易被误用
  • 建立新的类型作为函数可以防止用户输入错误的数据,考察下面的类构造函数:
struct Date {
  Date(int day, int month, int year);
};

当用户调用构造函数时,很容易输入错误,比如将day的值当成year的值。这时候可以再创建Day,Month和Year新的数据类型:

struct Day {
  Day(int d) : val(d) {}
  int val;
};
struct Month {
  Month(int m) : val(m) {}
  int val;
};
struct Year {
  Year(int y) : val(y) {}
  int val;
};
// Date构造函数以Day,Month,Year作为输入
struct Date {
  Date(Month m, Day d, Year y);
};
  • 使用共享指针(shared pointer)作为函数返回值,不仅可以避免用户忘记delete指针造成的内存泄露问题,还可以防止跨DLL delete问题。
条款19:设计class犹如设计type

设计一个class需要考虑以下问题:

  • 如何创建和销毁对象
  • 构造函数与赋值运算操作是否有区别
  • 如果对象被值传递,涉及到哪些操作
  • type的合法值
  • 是否有继承关系
  • 需要什么样的转换
  • 什么样的操作符和函数对此新的type是合理的
  • delete掉哪些操作
  • 成员哪些为public,哪些为private
  • type的泛化性,是否定义一个具体的class还是一个class template
  • 是否真的需要定义一个新的type,是否可以通过已有type组合达到目的。
条款20:宁以pass-by-reference-to-const替换pass-by-value
  • 以引用方式传递参数通常比值传递方式更加高效,而且还可以避免对象切割问题。
  • 内置类型一般以值传递比较合理,不适用此规则。
条款21:必须返回对象时,别妄想返回其reference
  • 如果返回的是一个函数内部的局部对象,则切勿以引用方式返回,因为函数返回后,该局部对象将会被析构。
条款22:将成员变量声明为private
  • 将成员变量设置为private能够提供更好的封装性。
  • protected变量并不比public更具封装性。
条款23:宁以Non-member、Non-friend函数替换member函数
  • 考察一个类中的成员函数,如果它的实现中不是必须要用类中的私有成员变量,则建议将此函数不要作为类的成员函数,而是以独立的函数形式呈现,函数的参数输入即是该类的对象。
条款24:若所有参数皆需类型转换,请为此采用non-member函数。
  • 数据举了一个复数相乘的例子:
class R {
public:
  const R operator*(const R& rhs) const;
};
R r1;

R r2 = r1 * 2; // 编译OK
R r3 = 2 * r1; // 此时编译不通过

编译不通过的语句中,“2”如果在*号前面则不能进行隐式转换为一个R对象。
这时候,采用一个non-member的操作符就比较合适了。

const R operator*(const R& lhs, const R& rhs)
{
  ...
}
条款25:考虑写一个不抛异常的swap函数
  • 在std空间内有一个默认的swap函数模板,它的定义如下:
namespace std {
template <typename T>
void swap(T& a, T& b)
{
    T tmp(a);
    a = b;
    b = tmp;
}
}

这里需要T类型对象支持operator = 操作。
考察以下类,如果我们要对其两个对象进行swap操作,将会出现一点效率的问题:

class MyImpl {
public:
private:
  std::vector<int> myVec;
};
class MyClass {
public:
  MyClass& operator=(MyClass& rhs) 
  {
    ...
    *(pImpl) = *(rhs.pImpl);
    ...  
}
private:
  MyImpl *pImpl;
};

MyClass obj1, obj2;

std::swap(obj1, obj2);  // 产生额外的拷贝操作,效率非常低

如果我们此时调用std::swap函数对MyClass对象进行交换操作时,则会导致数据的拷贝,并且并没有达到交换的目的。

此时需要在MyClass类中提供一个swap成员函数,实现真正的交换功能:

class MyClass {
public:
  void swap(const MyClass& rhs) 
  {
    std::swap(pImpl, rhs.pImpl);
  }
};

接下来就需要对std空间内的swap函数针对MyClass类进行特例化:

namespace std {
template <>   // 这里为空代表是对swap模板进行特例化
void swap(MyClass& a, MyClass& b) noexcept
{
    a.swap(b);
}
}

int main()
{
  MyClass obj1, obj2;
  
  std::swap(obj1, obj2); // 调用上述特例化的版本,并且调用MyClass类中的swap成员函数,达到真正交换的目的。

  return 0;
}
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