25、C++ 类与类型：从基础到高级应用

C++ 类与类型：从基础到高级应用

1. 类与类型概述

在编程中，我们并不一定要摒弃普通整数和其他内置类型，转而使用包装类。例如在计算和管理 BMI 的程序中，使用普通的 int 变量，并通过仔细编码和校对来防止和检测错误，是一种可行的做法。但在大型程序中，如果身高和体重等数据频繁出现，使用包装类可以减少错误，还能添加错误检查、对值的范围施加约束等。

2. 值类型

值类型（如身高和体重类型）的行为类似于普通值，与 I/O 流类型有很大不同。I/O 流类型不能复制或赋值，必须通过引用传递给函数，也不能进行比较或算术运算。而值类型设计上与内置类型（如 int 和 float）行为相似，重要特性之一是可以存储在容器（如 vector 和 map）中。

值类型的基本准则是使其行为“像 int”，在复制、比较和执行算术运算时，要尽可能与内置类型保持一致，避免意外情况。

3. 复制操作

复制 int 会得到一个与原 int 无法区分的新 int，自定义类型也应如此。以 string 为例，不同的实现方式对复制有不同的优化：
- 写时复制（Copy-on-Write）实现 ：实际字符串内容与字符串对象分开存储。字符串对象的副本在需要修改内容之前不会复制内容，避免了不必要的复制。
- 小字符串优化实现 ：小字符串的内容存储在字符串对象中，大字符串单独存储。复制小字符串很快，但复制大字符串较慢。

通常，编译器的自动复制构造函数能满足需求，但我们仍需思考复制操作，确保自动复制构造函数符合我们的期望。