[翻译] Effective C++, 3rd Edition, Item 26: 只要有可能就推迟 variable definitions（变量定义）

Item 26: 只要有可能就推迟 variable definitions（变量定义）

作者：Scott Meyers

译者：fatalerror99 (iTePub's Nirvana)

发布：http://blog.youkuaiyun.com/fatalerror99/

只要你定义了一个带有 constructor（构造函数）或 destructor（析构函数）的类型的变量，当控制流程到达变量定义的时候会使你担负构造成本，而当变量离开作用域的时候会使你担负析构成本。如果这一成本关联到无用变量，你就要尽你所能去避免它。

你或许认为你从来不会定义无用变量，但是也许你应该再想一想。考虑下面这个函数，只要一个 password 足够长，它就返回这个 password 的加密版本。如果 password 太短，函数就会抛出一个定义在标准 C++ 库中的 logic_error 类型的异常（参见 Item 54）：

// this function defines the variable "encrypted" too soon
std::string encryptPassword(const std::string& password)
{
  using namespace std;

  string encrypted;

  if (password.length() < MinimumPasswordLength) {
      throw logic_error("Password is too short");
  }
  ...                        // do whatever is necessary to place an
                             // encrypted version of password in encrypted
  return encrypted;
}

object encrypted 在这个函数中并不是 completely（完全）无用，但是如果抛出了一个异常，它就是无用的。也就是说，即使 encryptPassword 抛出一个异常，你也要为构造和析构 encrypted 付出代价。因此：你最好将 encrypted 的定义推迟到你确信你真的需要它的时候：

// this function postpones encrypted's definition until it's truly necessary
std::string encryptPassword(const std::string& password)
{
  using namespace std;

  if (password.length() < MinimumPasswordLength) {
     throw logic_error("Password is too short");
  }

  string encrypted;

  ...                      // do whatever is necessary to place an
                           // encrypted version of password in encrypted
  return encrypted;
}

这一代码仍然没有达到它本可以达到的那样紧凑，因为定义 encrypted 的时候没有任何 initialization arguments（初始化实参）。这就意味着将使用它的 default constructor（缺省构造函数），在很多情况下，对于一个 object 你首先应该做的就是给它一些值，这经常可以通过 assignment（赋值）来完成。Item 4 解释了为什么 default-constructing（缺省构造）一个 object 然后赋值给它比用你真正需要它持有的值初始化它更低效。那个分析也适用于此。例如，假设 encryptPassword 的核心部分是在这个函数中完成的：

void encrypt(std::string& s);             // encrypts s in place

那么，encryptPassword 就可以这样实现，虽然它还不是最好的方法：

// this function postpones encrypted's definition until
// it's necessary, but it's still needlessly inefficient
std::string encryptPassword(const std::string& password)
{
  ...                                   // check length as above

  string encrypted;                     // default-construct encrypted
  encrypted = password;                 // assign to encrypted

  encrypt(encrypted);
  return encrypted;
}

一个更可取得方法是用 password 初始化 encrypted，从而跳过毫无意义并可能很昂贵的 default construction（缺省构造）：

// finally, the best way to define and initialize encrypted
std::string encryptPassword(const std::string& password)
{
  ...                                     // check length

  string encrypted(password);             // define and initialize
                                          // via copy constructor

  encrypt(encrypted);
  return encrypted;
}

这个建议就是本 Item 的标题中的 "as long as possible"（“只要有可能”）的真正含义。你不仅应该推迟一个变量的定义直到你不得不用它之前的最后一刻，而且应该尝试推迟它的定义直到你得到了它的 initialization arguments（初始化实参）。通过这样的做法，你可以避免构造和析构不必要的 objects，而且还可以避免不必要的 default constructions（缺省构造）。更进一步，通过在它们的含义已经非常明确的上下文中初始化它们，有助于对变量的作用文档化。

“但是对于循环会如何？”你可能会有这样的疑问。如果一个变量仅仅在一个循环内使用，是循环外面定义它并在每次循环迭代时赋值给它更好一些，还是在循环内部定义这个变量更好一些呢？也就是说，下面这两个大致的结构中哪个更好一些？

// Approach A: define outside loop   // Approach B: define inside loop

Widget w;
for (int i = 0; i < n; ++i){         for (int i = 0; i < n; ++i) {
  w = some value dependent on i;       Widget w(some value dependent on i);
  ...                                  ...
}                                    }

这里我将一个 string 类型的 object 换成了一个 Widget 类型的 object，以避免对这个 object 的构造、析构或赋值操作的成本的任何先入为主的预见。

对于 Widget 的操作而言，就是下面这两个方法的成本：

• 方法 A：1 个 constructor（构造函数） + 1 个 destructor（析构函数） + n 个 assignments（赋值）。
• 方法 B：n 个 constructors（构造函数） + n 个 destructors（析构函数）。

对于那些一个 assignment（赋值）的成本低于一个 constructor-destructor pair（构造函数/析构函数对）的成本的 classes，方法 A 通常更高效。特别是在 ｎ 变得很大的情况下。否则，方法 B 可能更好一些。此外，方法 A 与方法 B 相比，使得名字 w 在一个较大的范围（包含循环的那个范围）内均可见，这可能会破坏程序的易理解性和可维护性。因此：除非你确信以下两点：（1）assignment（赋值）比一个 constructor-destructor pair（构造函数/析构函数对）成本更低，而且（2）你正在处理你的代码中的性能敏感的部分，否则，你应该默认使用方法 B。

Things to Remember

• 只要有可能就推迟 variable definitions（变量定义）。这样可以增加程序的清晰度并提高程序的性能。