Effective C++读书笔记（四）设计与声明

来源：互联网发布：海迅开料软件编辑：程序博客网时间：2024/05/17 19:23

4 设计与声明

• 软件设计，是“令软件做出你希望它做的事情”的步骤和做法，通常以颇为一般性的构想开始，最终演变成十足的细节，以允许特殊接口(interface)的开发，这些接口而后必须转换为C++声明式。

条款18：让接口容易被正确使用，不易被误用

Makeinterfaces easy to use correctly and hard to use incorrectly.

• 好的接口很容易被正确使用，不容易被误用。你应该在你的所有接口中努力达成这些性质。

• “促进正确使用”的办法包括接口的一致性，以及与内置类型的行为兼容。

• “阻止误用”的办法包括建立新类型、限制类型上的操作、束缚对象值，以及消除客户的资源管理责任。

• tr1::shared_ptr支持定制型删除器(custom deleter)。这可防范DLL问题，可被用来自动解除互斥锁(mutexes)

条款19：设计class 犹如设计type

Treat classdesign as type design.

• 设计高效类型(types)类(classes)的方法：

1. 新type的对象应该如何被创建和销毁？

• 构造和析构函数以及内存分配和释放

2. 对象的初始化和对象的赋值该有什么样的差别？

• 构造函数和赋值(assignment)操作符的行为

3. 新type的对象如果被passed by value（以值传递），意味着什么？

• Copy函数用来定义一个type的passed by value

4. 什么是新type 的“合法值”？

• <异常处理>

5. 你的新type需要配合某个继承图系(inheritance graph)吗？

• <是否需要虚函数>

6. 你的新type需要什么样的转换？

• explicit

7. 什么样的操作符和函数对此新type而言是合理的？

8. 什么样的标准函数应该驳回？

9. 谁该取用新type的成员？

• Public? Private? Protected?Or friend?

10. 什么是新type的“未声明接口”(undeclaredinterface)?

11. 你的新type有多么一般化？

• Class template?

12. 你真的需要一个新type吗？

• Derived class ?

• Class的设计就是type的设计。在定义一个新type之前，请确定你已经考虑过本条款覆盖的所有主题。

条款20：宁以pass-by-reference-to-const替换pass-by-value

Perfer passby reference to const to pass by value.

• 如果你有个对象属于内置类型(例如 int),passby value 往往比pass by reference的效率高些。

• 尽量以pass by reference替换 pass by value 。前者通常比较高效，并可避免切割问题(slicing problem)。

• 不过并不适用于内置类型，以及STL的迭代器和函数对象。对它们而言pass by value 往往比较适当。

条款21：必须返回对象时，别妄想返回其reference

Don’t try toreturn a reference when you must return an object

• 当我们领悟条款20中传值的开销后，总是避免于少用传值，然而在返回对象时，要格外小心了，因为你可能：传递一些引用或指针指向其实已经不存在的对象。这可不是件好事。

• 任何时候看到一个reference声明式，你都应该立刻问自己，它的另一个名称是什么？

• 函数创建新对象的途径有二：在栈空间和堆空间

1. 栈上：即在函数内的局部变量。局部变量在函数返回后就没有存在的意义，若还对它“念念不忘”，将带来灾难性后果。所以传引用在栈上不可行。

2. 堆上：在堆上构造一个对象，并返回。看似可行，也埋下了资源泄漏的危险。谁该对这对象实施delete呢？别把这种对资源的管理寄托完全寄托于用户。所以传引用在堆上不可行。

3. 可能还有一种想法：把“让返回的引用指向一个被定义于函数内部的静态对象”。出于我们对多线程安全性的疑虑，以及当线程中两个函数对单份对象的处理也可能带来不可测行为。所以静态对象也是不可行的。

4. 一个“必须返回新对象”的函数的正确写法是：就让那个函数返回一个新对象。
编译器实现者实行最优化，用以改善产出码的效率却不改变其观察的行为。所以我们还是老老实实的返回一个对象吧。

• Reference只是个名称，代表某个既有对象。

• 绝不要返回pointer或referencce指向一个local stack对象，或返回reference指向一个heap-allocated对象，或返回pointer或reference指向一个local static对象而有可能同时需要多个这样对象。

条款22：将成员变量声明为private

Declare datamembers private

• 将成员变量隐藏在函数接口的背后，可以为“所有可能的实现”提供弹性。例如,这可使得成员变量被读或写时轻松通知其它对象、可以验证calss的约束条件以及函数的前提和事后状态、可以在多线程环境中执行同步控制......
不封装意味不可改变！成员变量的封装性与“成员变量的内容改变时所坏量的代码数量”成反比。

• 切记将成员变量声明为private.这可赋予客户访问数据的一致性、可细微划分访问控制、允诺约束条件获得保证，并提供class作者以充分的实现弹性。

• Protected并不比public更具封装性。

条款23：宁以non-member、non-friend替换member函数

Prefernon-member non friend functions to member functions

• 宁可拿non-member non-friend函数替换member函数。这样做可以增加封装性、包裹弹性和技能扩充。

条款24：若所有参数皆需类型转换，请为此采用non-member函数

Declarenon-member functions when type conversions should apply to all parameters.

• 只有当参数被列于参数列内，这个参数才是隐式类型转换的合格参与者

• member函数的反面是non-member函数，不是friend函数

• 如果你需要为某个函数的所有参数(包括被this指针所指的那个隐喻参数)进行类型转换，那么这个函数必须是个non-member。

条款25：考虑写出一个不抛出异常的swap函数

Considersupport for a non-throwing swap.

• 函数模板不能偏特化，不是语言实现不了，因为可以通过函数重载（overload）实现

• 客户可以全特化std内的templates，但是不可以添加新的templates（或classes 或functions或其他任何东西）到std里。Std的内容完全由C++标准委员会决定，标准委员会禁止我们膨胀那些已经声明好的东西。可以置于其他命名空间中。