高质量c++编程指南(笔记4-11章)

第四章 c++入门:

 

1 main()函数

ms c++ 应用程序的启动函数是mainCRTStartup或WinMainCRTStartup().同时在该函数的末尾调用main,或WinMain,然后以他们的返回值调用exit().main应返回int类型,返回0表示正常结束,非零表示错误或非正常退出.exit()用main的返回值作为返回操作系统的代码以指示程序执行的结构.

2 一个低级的数据类型对象总是优先转化为能够容纳的下他的最大值的,占用空间最少的高级类型对象.

如100类型为int,如果能转化为long就能满足要求,那末不会转化为double的.

3 基本类型的指针之间的转化一般必然会造成内存扩张或截断.除非两种类型有相同的字节大小.而且指针转化会改变编译器对指针所指的内存的解释方式.结果必然是错误的.

    double d = 100.25;

    int *pint = (int*)&d;

    int i4 = 100;

 double *pd = (double*)&i4;

将d的前四个字节解释为int类型,肯定出错.因为int 和double在内存中的存储方式不一样.

4 优先级:

优先级

运算符

结合律

 

 

从

 

高

 

到

 

低

 

排

 

列

( )  [ ]  ->  .

从左至右

!  ~  ++  --  （类型） sizeof

+  -  *  &

从右至左

 

*  /  %

从左至右

+  -

从左至右

<<  >>

从左至右

<   <=   >  >=

从左至右

==  !=

从左至右

&

从左至右

^

从左至右

|

从左至右

&&

从左至右

||

从右至左

?:

从右至左

=  +=  -=  *=  /=  %=  &=  ^=

|=  <<=  >>=

从左至右

5

a 不可将布尔变量直接与TRUE、FALSE或者1、0进行比较。

假设布尔变量名字为flag，它与零值比较的标准if语句如下：

if (flag)    // 表示flag为真

if (!flag)  // 表示flag为假

b  应当将整型变量用“==”或“！=”直接与0比较。

       假设整型变量的名字为value，它与零值比较的标准if语句如下：

if (value == 0) 

if (value != 0)

c 不可将浮点变量用“==”或“！=”与任何数字比较

千万要留意，无论是float还是double类型的变量，都有精度限制。所以一定要避免将浮点变量用“==”或“！=”与数字比较，应该设法转化成“>=”或“<=”形式。

       假设浮点变量的名字为x，应当将   

if (x == 0.0)        // 隐含错误的比较

转化为

if ((x>=-EPSINON) && (x<=EPSINON))

其中EPSINON是允许的误差（即精度）。

d 应当将指针变量用“==”或“！=”与NULL比较。

       指针变量的零值是“空”（记为NULL）。尽管NULL的值与0相同，但是两者意义不同。假设指针变量的名字为p，它与零值比较的标准if语句如下：

              if (p == NULL)    // p与NULL显式比较，强调p是指针变量

              if (p != NULL)    

6

每个case语句的结尾不要忘了加break，否则将导致多个分支重叠（除非有意使多个分支重叠）。

不要忘记最后那个default分支。即使程序真的不需要default处理，也应该保留语句   default : break; 这样做并非多此一举，而是为了防止别人误以为你忘了default处理。

7 建议for语句的循环控制变量的取值采用“半开半闭区间”写法。

示例4-5(a)中的x值属于半开半闭区间“0 =< x < N”，起点到终点的间隔为N，循环次数为N。

8在多重循环中，如果有可能，应当将最长的循环放在最内层，最短的循环放在最外层，以减少CPU跨切循环层的次数.

9 在使用&&的表达式中,要尽量把最有可能为FALSE的子表达式放在&&的左边,同样,在||表达式中,把最优可能为TRUE的子表示放在左边.

10 如果循环体内存在逻辑判断，并且循环次数很大，宜将逻辑判断移到循环体的外面

 

第五章 c++常量

 

1) 两种符号常量:用#define和const定义的.

   c语言中,const常量是不能修改的变量,会分配空间,而且是外连接的.

   标准c++中,const是默认内连接的,可定义在头文中,不同的编译单元同时包含该头文件时,编译器认为是不同的符号常量,连接时常量合并.

2) c++中,基本数据类型的常量,编译器会把他放到符号表中,不分配内存,而对adt类型,需要分配存储空间,若强制为extern的常量或取符号的地址,则强迫编译器为符号常量分配空间.当访问符号常量的地址时,对于基本数据类型,编译器会重新在内存中创建它的一个拷贝,你通过这个地址访问的是这个拷贝.

3)　 C++ 语言可以用const来定义常量，也可以用 #define来定义常量。但是前者比后者有更多的优点：

（1）     const常量有数据类型，而宏常量没有数据类型。编译器可以对前者进行类型安全检查。而对后者只进行字符替换，没有类型安全检查，并且在字符替换可能会产生意料不到的错误（边际效应）。

（2）     有些集成化的调试工具可以对const常量进行调试，但是不能对宏常量进行调试。

4) 建议:在C++ 程序中只使用const常量而不使用宏常量，即const常量完全取代宏常量。

5) 需要对外公开的常量放在头文件中，不需要对外公开的常量放在定义文件的头部。为便于管理，可以把不同模块的常量集中存放在一个公共的头文件中。

6) 如果某一常量与其它常量密切相关，应在定义中包含这种关系，而不应给出一些孤立的值。

例如：

const  float   RADIUS = 100;

const  float   DIAMETER = RADIUS * 2;

7) 怎样才能建立在整个类中都恒定的常量呢？别指望const数据成员了，

a.应该用类中的枚举常量来实现。例如

       class A

       {…

              enum { SIZE1 = 100, SIZE2 = 200}; // 枚举常量

              int array1[SIZE1];      

              int array2[SIZE2];

       };

       枚举常量不会占用对象的存储空间，它们在编译时被全部求值。枚举常量的缺点是：它的隐含数据类型是整数，其最大值有限，且不能表示浮点数（如PI=3.14159）。

  b. 使用static const成员

       class A

       {…

              static const int SIZE1 = 100; // 枚举常量

              int array1[SIZE1];      

       };

 

第六章 c++函数设计基础

 

1  参数的规则:

 1) 参数的书写要完整，不要贪图省事只写参数的类型而省略参数名字。如果函数没有参数，则用void填充。因为标准c把空的参数列表解释为可接受任何类型和个数的参数.而标准c++则解释为不可接受任何参数.

 2) 参数命名要恰当，顺序要合理。

void StringCopy(char *strSource, char *strDestination); //不合适.

 3) 如果参数是指针，且仅作输入用，则应在类型前加const，以防止该指针在函数体内被意外修改。

 4) 如果输入参数以值传递的方式传递对象，则宜改用“const &”方式来传递，这样可以省去临时对象的构造和析构过程，从而提高效率。

 5) 避免函数有太多的参数，参数个数尽量控制在5个以内。如果参数太多，在使用时容易将参数类型或顺序搞错。此时,可以将这些参数封装为一个对象并采用传址或引用方式.

 6) 尽量不要使用类型和数目不确定的参数。

C标准库函数printf是采用不确定参数的典型代表，其原型为：

int printf(const chat *format[, argument]…);

这种风格的函数在编译时丧失了严格的类型安全检查。

2 返回值规则:

 返回值有两种途径:使用return语句以及使用输出参数.

1) 不要省略返回值的类型。

C语言中，凡不加类型说明的函数，一律自动按整型处理。这样做不会有什么好处，却容易被误解为void类型。

C++语言有很严格的类型安全检查，不允许上述情况发生。由于C++程序可以调用C函数，为了避免混乱，规定任何C++/ C函数都必须有类型。如果函数没有返回值，那么应声明为void类型。

2) 函数名字与返回值类型在语义上不可冲突。如getChar()一般应返回char,但C设计者为了其他原因返回int.

3) 不要将正常值和错误标志混在一起返回。正常值用输出参数获得，而错误标志用return语句返回。

4) 有时候函数原本不需要返回值，但为了增加灵活性如支持链式表达，可以附加返回值。

例如字符串拷贝函数strcpy的原型：

char *strcpy(char *strDest，const char *strSrc);

5) 如果函数的返回值是一个对象，有些场合用“引用传递”替换“值传递”可以提高效率。而有些场合只能用“值传递”而不能用“引用传递”，否则会出错。

3 函数内部实现的规则

 1) 在函数体的“入口处”，对参数的有效性进行检查。

很多程序错误是由非法参数引起的，我们应该充分理解并正确使用“断言”（assert）来防止此类错误。

 2) 在函数体的“出口处”，对return语句的正确性和效率进行检查。

3) 函数的功能要单一，不要设计多用途的函数。

4) 函数体的规模要小，尽量控制在50行代码之内。

5) 尽量避免函数带有“记忆”功能。相同的输入应当产生相同的输出。

带有“记忆”功能的函数，其行为可能是不可预测的，因为它的行为可能取决于某种“记忆状态”。这样的函数既不易理解又不利于测试和维护。在C/C++语言中，函数的static局部变量是函数的“记忆”存储器。建议尽量少用static局部变量，除非必需。

6) 不仅要检查输入参数的有效性，还要检查通过其它途径进入函数体内的变量的有效性，例如全局变量、文件句柄等。用于出错处理的返回值一定要清楚，让使用者不容易忽视或误解错误情况。

4使用断言

 1) assert不是函数，而是宏。程序员可以把assert看成一个在任何系统状态下都可以安全使用的无害测试手段。如果程序在assert处终止了，并不是说含有该assert的函数有错误，而是调用者出了差错，assert可以帮助我们找到发生错误的原因。

 2) 使用断言捕捉不应该发生的非法情况。不要混淆非法情况与错误情况之间的区别，后者是必然存在的并且是一定要作出处理的。

 如malloc().返回NULL是错误情况,不是非法情况,不能用assert.

 3) 在函数的入口处，使用断言检查参数的有效性（合法性）。

4) 一般教科书都鼓励程序员们进行防错设计，但要记住这种编程风格可能会隐瞒错误。当进行防错设计时，如果“不可能发生”的事情的确发生了，则要使用断言进行报警。

5) 程序通过了断言的检查,并不保证万无一失,如memcpy()中的断言,若传给了两个未初始化的野指针,那assert就失去作用了.

5  使用const提高函数的健壮性

1) 对于adt的输入参数,应该将值传递改为const&传递,对于基本的类型的输入参数,不要传引用,即达不到效率的目的,又让人费解.

2) 如果输入参数是指针,那加const修饰可防止以外的改动该指针所指向的内存单元.

3) 方函数以传值方式返回对象,返回引用,或指针时,为防止将函数作为左值使用,可用const

修饰返回值.

6 存储类型和作用域

 

 

第七章 指针,数组,字符串

 

1 引用与指针:

（1）引用被创建的同时必须被初始化,即引用一个有效的对象（指针则可以在任何时候被初始化）。

（2）不能有NULL 引用，引用必须与合法的存储单元关联（指针则可以是NULL）。

（3）一旦引用被初始化，就不能改变引用的关系（指针则可以随时改变所指的对象）。

(4) 引用的创建和销毁不会调用类的构造函数和析构函数.

(5) 在语言层面,引用的用法和对象一样,在二进制层面,引用一般是通过指针来实现的,只不过是编译器帮助我们完成了转换.

Const int &rInt = 0;不是将引用初始化为NULL,而是,创建一个临时的int对象并用0来初始化他,然后永他来初始化rInt.不要用字面常量来初始化引用.

2 函数指针:

 通过函数指针来调用函数有两种方式:

1)      直接把函数指针变量当作函数名,填入参数

2)      将函数指针的反引用作为函数名,填入参数.

Void (*fp)() = MyFun; //可不加&

MyFun();

(*MyFun)()

3 字符数组,字符指针

 定义字符数组时,在数组的结尾加上’/0’.一般我们将字符数组作为字符串来用,可能使用字符指针来引用字符数组,而操作字符串的库函数总是假定你提供的字符指针指向的空间里有一个’/0’,而且会去寻找.若字符数组里没有’/0’结束标识,就会导致内存访问冲突.

4 动态多维数组的删除:

  Char (*p)[4] = new char[3][4];

  Delete []p;

  Delete [][]p error!

5 多维数组:

 数组和指针的等价关系:  int a[10] <=>int *const a;

                                  Int [3][4][5] <=> int (* const c)[4][5]

 多维数组是以”行优先”存储的.

 当将数组作为参数传递给函数时,并非整个数组的内容都传递进去了,此时,数组退化为一个同类型的指针.

 C++将数组传递改为指针传递的原因:

1)      数组在内存中连续存放,可通过地址计算来引用数组的内容.

2)      出于性能考虑,若拷贝内容,需要大量的时间,以及占用大量的堆栈空间.

6 指针传递:

  Void Alloc(char *&p, int size) { p = (char*)malloc(size);}

 

Void test()

{

Char * str =NULL;

Alloc(str, 100);

Free(str);
}

或,

Void Alloc(char **p, int size) { *p = (char*)malloc(size);}

 

Void test()

{

Char *str =NULL;

Alloc(&str, 100);

Free(str);
}

7 不管指针变量是全局的或局部的,静态的或非静态的,在声明的时候都应同时初始化,要么赋予一个有效的地址,要么赋值NULL.

8 在声明指针变量的时候,*是和其后的变量结合的.

 int* a, b, c;

 a 是指针,b c 是整型变量.

 应该:

 int *a, *b, *c;

 

 

第八章:c++高级数据类型

 

 1 虽然在c++中可以混用c和c++的io操作方式,但是建议用后者.他是类型安全的.

 2 使用匿名枚举来定义程序中出现的相关常量集合是一个好的注意,他可以取代宏常量和const符号常量.

 如: enum

 {

BLACK = 1,

   RED = 2,

}

3联合的一个妙用是解析一个寄存器或多字节内存变量中的高低字节值.

4 c++支持相同对象之间的赋值操作,但是不能直接比较大小和定位.因为出于对齐`考虑,每个对象中会存在填补字节,这些字节是上次使用留下的脏值.(我们可以自定义比较操作和赋值操作.)

5 C++中,struct默认成员的访问权限是public,而class中成员的默认访问权限是private.

6 字节对齐:

1.)数据类型自身的对齐值：
  对于char型数据，其自身对齐值为1，对于short型为2，对于int,float,double类型，其自身对齐值为4，单位字节。
2.)结构体或者类的自身对齐值：其成员中自身对齐值最大的那个值。
3.)指定对齐值：#pragma pack (value)时的指定对齐值value。
4.)数据成员、结构体和类的有效对齐值：自身对齐值和指定对齐值中小的那个值。

有了这些值，我们就可以很方便的来讨论具体数据结构的成员和其自身的对齐方式。有效对齐值N是最终用来决定数据存放地址方式的值，最重要。有效对齐N，就是 表示“对齐在N上”，也就是说该数据的"存放起始地址%N=0".而数据结构中的数据变量都是按定义的先后顺序来排放的。第一个数据变量的起始地址就是数 据结构的起始地址。结构体的成员变量要对齐排放，结构体本身也要根据自身的有效对齐值圆整(就是结构体成员变量占用总长度需要是对结构体有效对齐值的整数倍，结合下面例子理解)。

 

第九章            预编译处理

 

1 预定义的符号常量

   _LINE_ 引用该行号的语句的代码行号

 _FILE_ 引用该行号的语句的源文件名称

_DATE_引用该行号的语句所在源文件被编译的日期

   _TIME_引用该行号的语句所在源文件被编译的时间

   _TIMESTAMP_　引用该行号的语句所在源文件被编译的日期和时间

__STDC__标准c语言环境会定义该宏以标志当前环境

2 构串操作符# 只能修饰带参数的宏的参数,将实参的字符序列转化成字符串常量.

 #define STR(x)  #x

 ##将其左右的字符序列合并成一个新的操作符.

#define MERG(x, y)  x#y#x

3 #error输出和平台,环境有关的信息.然后终止.

4 常用 #if #elif #else 来屏蔽一段代码,不要与注释等同.

5 头文件包含的合理顺序:

头文件中

(1)               包含当前工程中所需要的自定义头文件

(2)               包含第三方程序库的头文件

(3)               包含标准头文件

源文件中:

(1)               包含该源文件对应的头文件(若存在)

(2)               包含当前工程中所需要的自定义头文件

(3)               包含第三方程序库的头文件

(4)               包含标准头文件

6 使用内部包含卫哨和外部包含内哨(避免多次查找和打开头文件):

  外部:

#if !defined(_STDDEF_H_)

#include stddef.h

#endif

 

第十章            命名

1为了防止某一软件库中的一些标识符和其它软件库中的冲突，可以为各种标识符加上能反映软件性质的前缀。例如三维图形标准OpenGL的所有库函数均以gl开头，所有常量（或宏定义）均以GL开头

2类的数据成员加前缀m_（表示member），这样可以避免数据成员与成员函数的参数同名。

3如果不得已需要全局变量，则使全局变量加前缀g_（表示global）。

4静态变量加前缀s_（表示static）

5常量全用大写的字母，用下划线分割单词。

6类名和函数名用大写字母开头的单词组合而成。

7变量和参数用小写字母开头的单词组合而成。

8命名规则尽量与所采用的操作系统或开发工具的风格保持一致。

例如Windows应用程序的标识符通常采用“大小写”混排的方式，如AddChild。而Unix应用程序的标识符通常采用“小写加下划线”的方式，如add_child。别把这两类风格混在一起用。

 

第十一章 面向对象技术

 

1 拷贝构造函数:第一个参数是本类对象的引用,const引用,volatile引用,或const volatile引用.不能是对象值(会陷入无限递归中).

2 拷贝赋值函数形式:

 A& operator(const A &copy)

 A& operator(A& copy)

 A& operator(A copy)

3 类中声明的函数,程序中没调用,可以不实现.

4 如果基类是多态类,那么必须将基类的析构函数定义为虚函数,这样就可以像其他虚函数一样实现动态绑定.

5 非静态const 数据成员和引用成员只能在初始化列表里初始化.因为它们只存在初始化语义,不存在赋值语义.

6 重载理由:提高函数的易用性.类的构造函数需要重载机制,是各种运算符支持对象语义.

7  函数重载的特征:

具有相同的作用域

函数名字相同

参数类型,顺序和数目不同(包括const和非const)

virtual关键字可有可无.

8 覆盖的特征:

  同的作用域

  数名相同

  数列表完全相同

基类函数必须是虚函数

9 隐藏:

 派生类函数与基类同名,参数列表不同,派生类中的函数隐藏基类中的.

 同名,参数列表相同,基类没有virtual关键字.

10 若想实现基类和派生类函数的重载,在派生类中用using声明. using Base::g;等.

11 参数的默认值放在函数的声明中,不要放在定义体中.

12 重载++/--的后置版本时,需要一个int型的参数做标志.优先使用前置版本.

13  inline函数与函数定义放在一起才能使函数真正内联.仅放在声明中,不起任何作用.

14  构造函数和析构函数不要轻易放在函数体内,以使成为内联函数,因为在其中欧很多的隐藏行为.定义在类声明中的函数自动成为内联函数 ,inline只是对编译器的一种请求. 但是他是否真正内联要看函数的定义.

15 内联函数会进行类型安全检查,还可操作类的私有数据成员,还可调试,而宏没有这种功能.

(…..待续)