More Effective C++ 读书摘要（一、基础议题 二、运算符）Item1 - 8

〇、“引言”
约定与术语：
1.指针加p，引用加r。
2.（在对operator==）的调用中，lhs和rhs，分别为“left-hand side”、“right-hand side”的缩写。
3.ctor表示“constructor”，dtor表示“destructor”

 

一、基础议题
Item 1. 区分指针和引用：
以下情况应该使用引用->
①当知道要指代某个对象并且不会再指代其他的东西
②当实现某些操作符时，如果这些操作符在语义上的要求使得指针不可行。（如operator[]）

以下情况应该使用指针->
①当知道要指代有可能什么也不指向
②当有可能在不同时候指向不同的对象，即更改指针的指向

 

Item 2. 优先考虑C++风格的类型转换：
static_cast：         类似于C风格的类型转换
const_cast：         去掉一个对象的const属性
dynamic_cast：     针对一个继承体系做向下或者横向的安全转换
reinterpret_cast：在函数指针之间进行类型转换（几乎是不可移植的）

 

Item 3. 决不要把多态用于数组：
由于派生类对象一般要比基类对象大，所以针对多态使用指针运算很可能会出问题。而因为数组操作几乎总是要涉及指针运算，所以数组和多态也不能一起使用。
当delete [] array时就会出问题。

 

Item 4. 避免不必要的默认构造函数：
通常的类都应该有一个默认构造函数，否则
①很难创建一个栈上的对象数组（TheClass classArray[10]）
②无法作为许多基于模板的容器类的类型参数使用，因为模板内部需要创建关于模板参数类型的数组（同①）。
③导致没有默认构造函数的虚基类要求所有它的派生类都必须知道、理解虚基类构造函数的参数的含义并且提供这些参数，无论继承层次有多远。

但是没有当足够信息时去完全初始化一个对象会使得其他成员函数变得复杂，因为必须检测变量是否真的有意义。提供无意义的默认构造函数也会影响类的运行效率。

 

二、运算符
Item 5. 小心用户自定义的转换函数：
编译器可能会在你根本不希望、想不到的时候调用一个隐式类型转换函数。如：
例子①

class Rational{ public: …… operator double() const; }; Rational r(1,2); //r = 1/2 cout << r; //Rational has not operator<<

此时编译器并不会报错，而是自作主张找到operator double使得整个调用成功。
解决方法：

class Rational{ public: …… double asDouble() const; };

则必须显式调用。正如STL的string的成员函数c_str。

 

例子①可以通过不声明类型转换运算符来避免，但下面这个更夸张的例子②：

template<class T> class Array { public: Array(int lowBound, int highBound); Array(int size); //单个参数的构造函数，maybe evil T& operator[](int index); ...... }; bool operator==(const Array<int>& lhs, const Array<int>& rhs) { Array<int> a(10); Array<int> b(10); ...... if (a==b[i]) {...} //a should have been a[i] };

a的下标打掉了，但编译器并不会报错，而是会生成以下代码：
if (a==static_cas<Array<int> >(b[i])) {...}来全调用成功(注意这里最后两个>符号之间有个空格，why?)。这句代码以b[i]生成了一个临时数组。

 

单个参数的构造函数的问题只能通过explict关键字来克服。template<class T> class Array { public: ...... explict Array(int size); // T& operator[](int index); ...... };  

 

 此外还可以通过一种代理类的技术来重新构造类：

template <class T> class Array { public: class ArraySize { public: ArraySize(int numElements): theSize(numElements) {} int size() const {return theSize;} private: int theSize; }; Array(int lowBound, int highBound); Array(ArraySize size); //注意参数的不同 ...... };

Array<int> a(10)仍然能够通过，会将int转化为ArraySize。但a==b[i]则不能通过，因为为了使得调用成功，会需要一个Array<int>在==的右侧，于是要先将int(即b[i])转换成ArraySize，再将ArraySize转换为Array<int>，但第二个转换是不允许的。

 

最后作者建议：允许编译器进行隐式类型转换通常是弊大于利的，所以除非确实需要，否则不要提供类型转换函数。

 

Item 6. 区分自增运算符和自减运算符的前缀形式与后缀形式：

class UPInt{ public: UPInt& operator++(); //++i const UPInt operator++(int); //i++，postfix UPInt& operator--(); //--i const UPInt operator--(int); //i--，postfix UPInt& operator+=(int); };

后缀形式调用时，编译器会悄悄地传递一个0作为参数。而这个int参数实际上是不起作用的，仅仅是为了区分前缀与后缀。
后缀形式必须在内部创建一个临时对象返回。后缀形式的const是为了防止链式后缀（如i++++）。

 

Item 7. 不要重载"&&"、"||"和","：
因为operator&&(expression1, expression2)与operator||(expression1, expression2)均无法保证expression1和expression2之中哪个先被求值（实际上都被求值），因此无法使用C、C++的“短路求值法”，因此它是从左到右求值的。
同样，如果重载逗号运算符，也无法保证从左到右的顺序求值。

 

Item 8. 理解new和delete在不同情形下的含义：
①operator new ->其唯一职责是分配内存，它对构造函数一无所知。这就是operator new与new最本质的区别。
operator new会返回一个未经处理的指针，而new操作符会将这个指针转换为一个对象。
当编译器看到语句：string *ps = new string("Memory Management")时，它会生成如下的代码：

//这里是operator new void *memory = operator new(sizeof(string)); //这段代码只有编译器可调用，实质为构造函数 call string::string("Memory Management") on *memory; //转换指针类型 string *ps = static_cas<string*>(memory);

小结：如果你仅仅想分配内存，就调用operator new，它不会调用构造函数。如果想定制在堆对象被建立时的内存分配过程，应该写一个自己的operator new函数，然后使用new操作符，new会调用你定制的operator new。

 

②placement new ->在一块已经有指针指向的内存里建立一个对象：
class Widget {...} Widget *constructWidgetInBuffer(void *buffer, int widgetSize) {return new(buffer) Widget(widgetSize);}

小结：如果想在一块已经有指针指向的内存里建立一个对象，用placement new。

 

③与①相对应，operator delete仅仅负责释放内存，而delete操作符会调用operator delete，然后再调用析构函数。
当编译器看到语句：delete ps;时，它会生成如下的代码：
ps->~string();          //调用析构函数
operator delete(ps);    //释放内存

小结：如果只想处理原始的、未被初始化的内存，应该完全绕过new和delete操作符，而是通过直接调用operator new获得内存和operator delete释放内存。
void *buffer = operator new(50*sizeof(char));
...
operator delete(buffer);
所以如果使用placement new在内存中创建对象，应该避免对这块内存使用delete操作符，因为delete是通过调用operator delete来释放内存，但这块内存最初不是由operator new分配的。此时应该显式释放对象（通常放在对象的析构函数中，即显式调用析构函数）。

 

④operator new[]与operator delete[]对应。
string *ps = new string[10];
delete []ps;