Effective c++之Item 26: 只要有可能就推迟变量定义

不仅仅是需要变量的时候才定义，有时候也要看具体的效率和代价，真正的精髓在“只要有可能“这两个字上。

只要你定义了一个带有构造函数和析构函数的类型的变量，当控制流程到达变量定义的时候会使你担负构造成本，而当变量离开作用域的时候会使你担负析构成本。如果有无用变量造成这一成本，你就要尽你所能去避免它。

你可能认为你从来不会定义无用的变量，但是也许你应该再想一想。考虑下面这个函数，只要 password 的长度满足要求，它就返回一个 password 的加密版本。如果 password 太短，函数就会抛出一个定义在标准 C++ 库中的 logic_error 类型的异常（参见 Item 54）：

// this function defines the variable "encrypted" too soon
std::string encryptPassword(const std::string& password)
{
using namespace std;

string encrypted;

if (password.length() < MinimumPasswordLength) {
throw logic_error("Password is too short");
}
... // do whatever is necessary to place an
// encrypted version of password in encrypted
return encrypted;
}

对象 encrypted 在这个函数中并不是完全无用，但是如果抛出了一个异常，它就是无用的。换句话说，即使 encryptPassword 抛出一个异常，你也要为构造和析构 encrypted 付出代价。因此得出以下结论：你最好将 encrypted 的定义推迟到你确信你真的需要它的时候：

// this function postpones encrypted's definition until it's truly necessary
std::string encryptPassword(const std::string& password)
{
using namespace std;

if (password.length() < MinimumPasswordLength) {
throw logic_error("Password is too short");
}

string encrypted;

... // do whatever is necessary to place an
// encrypted version of password in encrypted
return encrypted;
}

这一代码仍然没有达到它本可以达到的那样紧凑，因为定义 encrypted 的时候没有任何初始化参数。这就意味着很多情况下将使用它的缺省构造函数，对于一个对象你首先应该做的就是给它一些值，这经常可以通过赋值来完成。Item 4 解释了为什么缺省构造（default-constructing）一个对象然后赋值给它比用你真正需要它持有的值初始化它更低效。那个分析也适用于此。例如，假设 encryptPassword 的核心部分是在这个函数中完成的：

void encrypt(std::string& s); // encrypts s in place

那么，encryptPassword 就可以这样实现，即使它还不是最好的方法：

// this function postpones encrypted's definition until
// it's necessary, but it's still needlessly inefficient
std::string encryptPassword(const std::string& password)
{
... // check length as above

std::string encrypted; // default-construct encrypted
encrypted = password; // assign to encrypted

encrypt(encrypted);
return encrypted;
}

一个更可取得方法是用 password 初始化 encrypted，从而跳过毫无意义并可能很昂贵的缺省构造：

// finally, the best way to define and initialize encrypted
std::string encryptPassword(const std::string& password)
{
... // check length

std::string encrypted(password); // define and initialize
// via copy constructor

encrypt(encrypted);
return encrypted;
}

这个建议就是本 Item 的标题中的“只要有可能（as long as possible）”的真正含义。你不仅应该推迟一个变量的定义直到你不得不用它之前的最后一刻，而且应该试图推迟它的定义直到你得到了它的初始化参数。通过这样的做法，你可以避免构造和析构无用对象，而且还可以避免不必要的缺省构造。更进一步，通过在它们的含义已经非常明确的上下文中初始化它们，有助于对变量的作用文档化。

“但是对于循环会如何？”你可能会有这样的疑问。如果一个变量仅仅在一个循环内使用，是循环外面定义它并在每次循环迭代时赋值给它更好一些，还是在循环内部定义这个变量更好一些呢？也就是说，下面这两个大致的结构中哪个更好一些？

// Approach A: define outside loop //Approach B: define inside loop

Widget w;
for (int i = 0; i < n; ++i){ for (int i = 0; i < n; ++i) {
w =some value dependent on i;Widget w(some value dependent on i);
... ...
} }

这里我将一个类型 string 的对象换成了一个类型 Widget 的对象，以避免对这个对象的构造、析构或赋值操作的成本的任何已有的预见。

对于 Widget 的操作而言，就是下面这两个方法的成本：

· 方法 A：1 个构造函数 + 1 个析构函数 + n 个赋值。

· 方法 B：n 个构造函数 + n 个析构函数。

对于那些赋值的成本低于一个构造函数/析构函数对的成本的类，方法 A 通常更高效。特别是在 ｎ 变得很大的情况下。否则，方法 B 可能更好一些。此外，方法 A 与方法 B 相比，使得名字 w 在一个较大的区域（包含循环的那个区域）内均可见，这可能会破坏程序的易理解性和可维护性。因此得出以下结论：除非你确信以下两点：（1）赋值比构造函数/析构函数对成本更低，而且（2）你正在涉及你的代码中的性能敏感的部分，否则，你应该默认使用方法 B。

Things to Remember

· 只要有可能就推迟变量定义。这样可以增加程序的清晰度并提高程序的性能。