MoreEffectiveC++笔记 4操作符

最新推荐文章于 2020-12-08 13:02:25 发布

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本文围绕C++编程展开，介绍了类型转换函数的谨慎定义，如避免隐式转换，用explicit修饰构造器；阐述自增自减操作符前后缀区别，强调前缀效率高；提醒不要重载&&、||和逗号运算符，以防丧失短路特性；还讲解了不同含义的new和delete，包括操作符与操作的区别及对应删除操作。

MoreEffectiveC++笔记 4操作符

1谨慎定义类型转换函数
2自增自减操作符的前后缀形式的区别
3不要重载&& || 或，
4理解不同含义的new和delete

1谨慎定义类型转换函数

类型转换函数无非包括两种，一个是至多有一个参数没有缺省的构造函数；另一种是类型转换操作符的重载。

class Name{
	public:
	Name(string name):_name(name){//一个参数 这时string类型可以隐转为Name
	}
	string _name;
};
class Rational{
	public:
	int _n, _d;
	Rational(int numerator,int denominator = 1):_n(numerator),_d(denominator){}//两个参数但是只有第一个是没有缺省形参的
	operator double() const{//隐转操作符
		return 1.0*_n/_d;
	}
};

首先第三种通过隐转的方式，会导致实际C++不支持执行的一些语句会在底层转换类型并执行，这会导致错误的发生。替代的写法是定义一个普通的成员函数帮助我们显示的对类型进行转换，比如toDouble来获取double类型结果。这虽然使用不方便但是可以避免悄悄调用的情况发生。
其次单个参数的构造函数可能产生严重的错误，例如当我们定义一个数组类Array带有一个用size进行初始化的构造函数。

Array(int size);

在后续使用中，对数组进行遍历时，由于疏忽写下了如下的代码。

if(a==b[i])

这时的结果就会是正常编译并正常运行。因为b[i]这个整形会被隐转生成新的b[i]大小的Array，这会导致错误的比较结果，而且平白无故的生成了很多临时Array对象降低程序效率。为了避免这种情况，构造器前最好使用explicit关键字进行修饰，禁止隐转通过编译。

2自增自减操作符的前后缀形式的区别

直接给出正确的写法：

//++i
INT& INT::operator++(){
	*this += 1;
	return *this;
}
//i++
const INT INT::operator++(int){
	INT old = *this;
	++(*this);
	return oldValue;
}

很明显带有int形参的版本是后缀自增运算符，这个形参没有名字避免编译时出现形参没有使用的警告。此外我们注意到他返回的是const对象，首先这个的原因与内置类型有关。int内置类型不允许出现i++++这种连续两次自增操作的语法，为了与内置类型一致，最后让返回值由const修饰；其次，第一次自增操作返回的是一个副本，对副本再进行自增并不能更改之前的数值，所以最后这一行语句只能让数值自增一次，与我们的直觉不符。
因为后缀需要临时对象，可以认为前缀的自增效率要高于后缀。
最后需要注意的是，无论前缀后缀他们最终的功能是一致的，为了方便维护，我们应当然后缀运算符调用前缀，而自增的逻辑只需要在前缀里面实现一次就好了。类似的还有拷贝构造函数和等号运算符的重载。

3不要重载&& || 或，

C++使用布尔表达式短路求值法，当与之前的布尔结果为False，那么它后边的表达式将完全不执行；或操作符前的结果为True，后面的表达式也将不执行。利用这种特性可以写出下面的代码：

char *p;
...
if(p && strlen(p)>10){
	//do something
}

C++程序员利用这种特性可实现很多程序，上述就是判断指针是否为空并保证strlen函数的正确执行的例子。C++允许对逻辑与或进行重载，但是当我们进行重载之后，实际执行的效果看起来会是这个样子：

if(exp1 && exp2)...//等同于下面中的一个
if(exp1.operator&&(exp2))...
if(operator&&(exp1,exp2))...

这看起来对于逻辑运算结果没什么影响，但是短路特性已经丧失了，两个表达式都会被执行，所以为了提供给程序员所期望的C++行为特性，不要重载&&和||。
逗号运算符常用语拼接表达式，比如在for循环里面i++,j+=2；逗号会从左到右以此执行表达式，此外它会返回最后一个表达式作为返回值。然而和上述相同的理由，因为无法保证重载的逗号能够与内置的逗号有着相同的执行顺序特性，所以不要重载逗号。

4理解不同含义的new和delete

首先是new操作符(new operator) 和new操作(operator new) 的区别。一般当我们在堆上新建对象时：

myClass* obj = new myClass();

这时调用的new是个关键字，是new操作符，他的功能我们无法改变，就是分配内存和调用构造函数初始化内存中的对象这两部分。在他分配内存的时候会调用一个函数，这个函数就是operator new。而这个new操作是可重载的。

void* operator new(size_t size);

返回的指针将会包含足够的内存空间提供给下一步进行对象的构造。如何重载定制所需的内存处理方法参照条款8和10。
如果想直接调用构造函数，在一个raw内存上构造一个新的对象，就可以使用placement new，调用的写法像下面这样：

myClass* constructObjInBuffer(void *buffer){
	return new(buffer) myClass();
}

他可以重载，重载写法：

void* operator new(size_t,void* location){
	return location;
}

与上述对应的会有相应的删除操作，如果是new关键字，直接使用delete关键字就可以了，如果使用的是operator new，那么也应该调用operator delete来释放空间，最后如果调用了placement new 相应的应该显示调用析构函数来进行对象的销毁，对应的内存空间不应该在这里被delete释放。
最后在数组的建立与释放过程，同样也会有operator new[]，operator delete[]可以用于重载。