C++ 读书笔记 Effective C++（二）

18.  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。这可防范DLL问题，可被用来自动解除互斥锁等待。

19. 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讨论主题。

20.宁以pass-by-reference-to-const替代pass-by-value

    尽量以pass-by-reference-to-const替代pass-by-value.前者通常比较高效，并可避免切割问题。

    以上规则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往往比较合适。

21.必须返回对象时，别妄想返回其reference

     绝不要返回pointer或reference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的对象。

22.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。

23.如果你需要为某个函数的所有参数(包括被this指针所指的哪个参数隐喻参数)进行类型转换，那么这个函数必须是个non-member.

注解：

       如果成员变量不是public,客户唯一能够访问对象的办法就是通过成员函数。如果public接口内的每样东西都是函数，客户就不需要在打算访问class成员时迷惑地试着记住是否使用小括号。如果你通过函数访问成员变量，日后可改以某个计算替换这个成员变量，而class客户一点也不会直到class地内部实现已经发生变化，这事封装地特性。如果你不隐藏成员变量，即使拥有class原始码，改变任何public事物地能力还是极端受到束缚，因为那会破坏太多客户码。Public意味着不封装，而不封装意味着不可改变，特别是堆被广泛使用地class而言。被广泛使用地class是最需要封装地一个族群，因为他们最能够从“改采用一个较佳实现版本”中获益

      某些东西的封装性与“当其内容改变的时候可造成的代码破坏量”成反比。假设我们有一个protected成员变量，当我们要最终取消它的时候，所有从它继承的派生类都会受到影响。

      protected成员变量就行public成员变量一样缺乏封装性，因为在这两种情况下,如果成员变量被改变，都会有不可预知的大量代码受到破坏。太多的代码需要重写、重新测试、重新编写文档、重新编译。

     从封装的角度来说其实只有两种访问权限:private（提供封装)和其他(不提供封装).

24.若所有参数皆需类型转换，轻为此采用non-member函数

     如果你需要为某个函数的所有参数(包括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-memeber.

25.考虑写出一个不抛异常的swap函数

 当std::swap对你的类型效率不高时，提供一个swap成员函数，并确定这个函数不抛出异常。

 如果你提供一个memeber swap,也应该提供一个non-member swap用来调用前者。对于class ,可以特化std::swap。

 为“用户类型”进行std templates 全特化是好的，但千万不要尝试在std内加入某些对std而言全是新的东西。

    调用swap时针对std::swap使用using声明式，然后调用swap并不带任何"命名空间资格修饰".

     

26.尽可能延后变量定义式地出现。这样做可增加程序的清晰度并改善程序的效率。

27.如果可以，尽量避免转型，特别是在注重效率的代码中避免dynamic_casts。如果有个设计需要转型动作，试着发展无需转型的替代设计。

     如果转型是必要的，试着将它隐藏于某个函数背后。客户随后可以调用改函数，而不需将转型放进他们自己的代码内。

     宁可使用C++ style(新式)转型，不要使用旧式转型。前者很容易辨识出来，而且也比较有着分门别类的职掌。

28.避免返回handlers（包括references、指针、迭代器)指向对象内部。遵守这个条款可增加封装性，帮助const成员函数的行为像个const,并将发生”虚吊号码牌”的可能性降至最低。

29.异常安全函数(Exception-safe functions)即使发生异常不会泄漏资源或允许任何数据结构败坏。这样的函数区分为三种可能的保证：基本型、强烈型、不抛异常型。

     “强烈保证”往往能够以copy-and-swap实现出来，但”强烈保证”并非对所有函数都可实现或具备现实意义。

     函数提供的”异常安全保证"通常最高只等于其所调用之各个函数的”异常安全保证”中的最弱者。

注解：

        较少的代码就是好的代码，因为出错机会比较少，而且一旦有所改变，被误解的机会也比较少。

        基本型：如果异常被抛出，程序内的任何事物仍然保持在有效的状态下。没有任何对象或数据结构会因此而败坏，所有对象都处于一种内部前后一致的状态。

        强烈型：如果常量被抛出，程序状态不改变。调用这样的函数需要这样的认知：如果函数成功，就是完全成功，如果函数失败，程序会回复到”调用函数之前”的状态。

        不抛异常型：承诺不抛出异常，因为它们总是能够完成它们原先的承诺。作用于内置类型身上的所有操作都提供nothrow保证。但是者很难满足，而合使用动态内存的东西如果无法找到足够内存以满足需求，通常便会抛出一个bad_alloc异常。对于大部分函数而言，抉择往往落在基本保证和强烈保证之间。

        以对象管理资源是良好的设计的根部。

        有一个一般化的设计很典型地会导致强烈保证，很值得熟悉它。这个策略被称为copy and swap.原则很简单：为你打算修改地对象(原件)做出一份副本，然后在那副本身上做一切必要地修改。若有任何修改动作抛出异常，原对象仍保持未改变状态。待所有改变都成功后，再将修改过地那个副本和原对象地一个不抛出异常地操作中置换 (swap)。

       如果系统内有一个（唯一一个）函数不具备异常安全性，整个系统就不具备异常安全性，因为调用那个函数可能导致资源泄漏或数据结构败坏。

        

       如何让自己撰写地代码更具安全性：1.以对象管理资源，那可阻止资源泄漏。2.挑选三个异常保证中地某一个实施于你所写地每一个函数身上。

个人特别喜欢书中最后的一段话：

     “四十年前，满载goto的代码被视为一种美好实践，而今天我们却致力于写出结构化控制流。二十年前，全局数据被视为一种美好的实践，而今我们却致力于数据的封装。十年前，撰写“未将异常考虑在内”的函数被视为一种美好的实践，而今我们致力于写出”异常安全的代码””.

30.将大多数inline限制在小型、被频繁调用的函数身上。这可使日后的调试过程和二进制升级更容易，也可使潜在的代码膨胀问题最小化，使程序的速度提升机会最大化。

      不要只因为function templates出现在头文件，就将它们声明为inline.

31. 支持"编译依存最小化”的一般构想是:相依于声明式，不要相依于定义式。给予此构想的两个手段是Handle classes和Interface classes.

     程序库头文件应该以"完全且仅有声明式”的形式存在。这种做法不论是否涉及templates都适用。

     

注解：

#include <string>

#include "date.h"
#include "address.h"

class Person
{
public:
    Person(const std::string& name,const Date& birthday,const Address &addr);
    std::string name() const;
    std::string birthday() const;
    std::string address() const;
   
private:
    std::string theName;
    Date theBirthday;
    Address theAddress;

} 

       在编译 class person 需要包含string Date 和Address 类的相应的头文件，这样在Person定义文件和其含入文件之间形成了一种编译依存关系。如果这些头文件中有任何一个被修改，或这些文件所依赖的其他头文件有任何改变，那么每一个含入Person class的文件就得重新编译，任何使用Person class的文件也必须重新编译。这样的连串编译依存关系会对许多项目造成难以形容的灾难。

         可以使用两种方式来解除接口和实现之间的耦合关系：组合(Handle classes)和继承(Interface classes)

第一种方法

//Person.h
#include <string>
#include <memory>

class PersonImpl;
class Date;
class Address;

class Person
{
public:
    Person(const std::string& name,const Date& birthday,const Address &addr);
    std::string name() const;
    std::string birthday() const;
    std::string address() const;
   
private:
    std::tr1::shared_ptr<PersonImpl> pImpl;
}

//Person.cpp
#include "Person.h"
#include "PersonImpl.h"

Person::Person(const std::string& name,const Date& birthday,const Address &addr)
:pImpl(new PersonImpl(name,birthday,addr))
{
}
std::string Person::name() const
{
    return pImpl->name();
}

        在上面的代码中，Person类内含一个指针成员，指向其实现类，这种设计叫“Pointer to implementation”。在这样的设计下，Person的客户就完全与Dates,Address以及Person的实现细目分离了，那些classes的任何实现修改都不需要Person客户端重新编译。此外由于客户无法看到Person的实现细目，也就不可能写出什么”取决于那些细节“的代码。这真正是”接口和实现分离”!

         这种分离的关键在于以”声明的依存性“替换”定义的依存性“,这正是编译依存性最小化的本质：现实中让头文件尽可能自我满足，万一做不到，则让它与其他文件的声明式(而非定义式)相依。可以使用如下的一些策略达到这样的目的：

 1.如果使用object reference或object pointerrs可以完成的任务，就不要使用objects

 2.如果能够，尽量以class声明式替换class定义式。

   注意：当你声明一个函数而它用到某个class时，你并不需要该class的定义；纵使函数以by value的方式传递该类型的参数（或返回值）。但是一旦任何人调用那些函数，调用之前Date定义式一定得先曝光才行。

第二种方法

#include <string>
#include <memory>

class PersonImpl;
class Date;
class Address;

class Person
{
public:
    static std::str1::shared_ptr<Person> create(const std::string& name,
                                                const Date& birthday,
                                                const Address& addr);
    virtual std::string name() const    = 0;
    virtual std::string birthday() const = 0;
    virtual std::string address() const  = 0;
    virtual ~Person();
};
class RealPerson:public Person
{
public:
    RealPerson(const std::string& name,const Date& birthday,const Address &addr)
    :theName(name),theBirthday(birthday),theAddress(addr)
    {
    }
    std::string name() const;
    std::string birthday() const;
    std::string address() const;
    virtual ~Person();
private:
    std::string theName;
    Date theBirthday;
    Address theAddress;
};
std::tr1::shared_ptr<Person> Person::create(const std::string& name,
                                            const Date& birthday,
                                            const Address& addr)
{
    return std::tr1::shared_ptr<Person>(new RealPerson(name,birthday,addr));
}
//客户端使用
std::string name;
Date dateOfBirth;
Address address;

std::tr1::shared_ptr<Person> pp(Person::create(name,dateOfBirth,address));
std::cout << pp->name()
          << pp->birthday()
          << pp->address();