Effective C++总结

原创于 2023-01-11 00:07:54 发布 · 821 阅读

1 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#c++

C++ 专栏收录该内容

2 篇文章

订阅专栏

文章详细介绍了C++编程中的一些最佳实践，包括理解C++的组件，使用const、enum、inline替换#define，确保对象初始化，使用const成员函数，避免异常逃离析构函数，以及在构造和析构函数中处理多态和资源管理。文章强调了良好的编程习惯，如使用const正确指定对象的不变性，使用inline函数提高效率，以及在析构函数中处理异常，确保资源被正确释放。此外，文章还讨论了对象拷贝、赋值运算符的正确实现，以及如何管理堆内存，避免资源泄露。

1060人阅读

前言：

effective C++ 是一本经典之作，其翻译较为贴合原著，但读起来未免有些僵硬而让人摸不着头脑，所以，我会以更为贴近中国人的理解，对此书进行一些阐释。

条款01：把 C++ 看成一个语言联邦

C++由几个重要的次语言构成

C语言：区块，语句，预处理器，数组，指针等等。

类：class，封装，继承，多态......（动态绑定等等）

模板：涉及泛型编程，内置数种可供套用的函数或者类。

STL：STL是个模板库，主要涉及容器，算法和迭代器

在不同情况下使用适合的部分，可以使 C++ 实现高效编程

条款02：用const, enum, inline 替换 #define

1、#define 修饰的记号，在预处理的时候，已经全部被替换成了某个数值，如果出错，错误信息可能会提到这个数值，而不会提到这个记号。在纠错方面很花时间，因为其他程序员不知道这个数值代表什么。我们可以用 const 和 enum 解决这个问题。

//enum hack 补偿做法：
enum 枚举量{para1 = value1, para2 = value2,......}
//将一个枚举类型的数值当作 int 类型使用
//和 #define 很像，都不能取地址，但它没有 #define 的缺点

2、#define 不能定义类的常量，因为被 #define 定义的常量可以被全局访问，它不能提供任何封装性。

3、#define 修饰的宏书写繁琐且容易出错，inline 函数可以避免这种情况：

#define MY_COMPARE(a, b) f((a) > (b) ? (a) : (b))
//这是一个三目运算符，如果 a > b，则返回 a，否则返回 b
//宏中的每一个实参都必须加上小括号
//调用：
int a = 5, b = 0;
MY_COMPARE(++a, b);//1
MY_COMPARE(++a, b + 10);//2
/*
1式中，++a => a = 6 => 6 > b = 0 => return ++a;
a 的值竟然增加了两次！
*/
//定义 inline：
#define MY_MAX(a, b) (a) > (b) ? (a) : (b)
template<class T>
inline int MY_COMPARE(const T&a, const T&b)
{
a > b ? a : b;
}
//inline 将函数调用变成函数本体
//传入的是 ++a 的值
int main()
{
int a = 2;
int b = 2;
MY_COMPARE(++a, b);
cout << a << endl;
//此时 a = 3
MY_MAX(++a, b);
cout << a << endl;
//此时 a = 5
system("pause");
return 0;
}

条款03：尽可能使用 const

const 允许我们指定一个语义约束，使某个值应该保持不变

1、const 修饰变量，指针，函数，函数返回值等，可以使程序减少错误，或者更容易检测错误：

指针常量：int* const p;//指针地址不可变，指针指向值可变

常量指针：const int* p;//指针指向值不可变，指针地址可变

常量指针常量：const int* const p;//都不可变

const 修饰迭代器：

iterator 相当于 T* const //指针常量

const_iterator 相当于 const T* //常量指针

const 修饰函数返回值：

const int max(int a, int b)
{
a > b ? a : b;
}
int c = 6;
max(a,b) = c;
//将 c 的值赋给 max(a, b) 是没有意义的，const 防止这种操作的发生

2、const 修饰成员函数

如果两个成员函数只是常量性不同（其他相同）则可以发生重载

const 类对象调用 const 成员函数

non-const 类对象调用普通成员函数

bitwise:

const 成员函数不能改变（除 static）成员变量的值，因为常函数里 this 指针指向的值不可改变。同理，const 对象不可以调用 non-const 函数，因为函数有能力更改成员属性的值。

但是若成员变量是一个指针，仅仅改变指针指向的值却不改变指针地址（地址是 this 指向的值），则不算是 const 函数，但能够通过 bitwise 测试。

使用 mutable 可以消除 non-static 成员变量的 bitwise constness 约束。

class person
{
public:
person(int a)
{
m_id = a;
}
int& func() const
{
m_id = 888;
}
mutable int m_id;
};
int main()
{
const person p(666);
p.func();
cout << p.m_id << endl;
system("pause");
return 0;
}

3、当 const 和 non-const 成员函数有实质的等价实现时，利用两次转型，令 non-const 调用 const 可以避免代码重复。

const char& operator[](int pos) const
{
//...
//...
return name[pos];
}
char& operator[](int pos)
{
return
const_cast<char&>//移除第一次转型添加的 const
(
static_cast<const classname>(*this)[pos]
//把 classname 类型数据转换为 const classname
//使得能够调用 const operator[]
);
}

条款04：确定对象被使用前已经被初始化

1、内置数据类型：

int a = 0;
double b = 0;
char* c = "A C-style string";

2、自定义数据类型：

使用成员初值列替换有参构造，且次序和class声明次序相同：

class person
{
public:
person(int age, int id, string name)//这是一个有参构造
{
this->m_age = age;
this->m_id = id;
this->m_name = name;
}
int m_age;
int m_id;
string m_name;
};
//这是成员初始列
class person
{
public:
person(int age, int id, string name):
m_age(age),
m_id(id),
m_name(name)
{}
int m_age;
int m_id;
string m_name;
};
/*
成员初始列格式：
classname(parameter1, parameter2,...):
member1(value1),
member2(value2),
...
membern(value)
{}
*/

有参构造是先执行默认构造，再给成员变量赋值。这有一个坏处，const 修饰的量不可以被赋值，但是可以初始化。

使用成员初值列则省去了默认构造部分。成员初值列在不传参的情况下，可以看成默认构造。

int m_size;
char m_array;
//这两个成员变量在初始化的时候是有次序的，m_array 的大小是由 m_size 指定的
//所以必须先初始化 m_size
//实际上，成员初值列中变量的次序可以和声明次序不同
//但为防止这类错误出现，成员初值列的次序应当和声明次序相同

3、使用 local-static 对象替换 non-local-static 对象：

函数内 static 对象是 local-static 对象，函数外 static 对象是 non-local-static 对象。

class teacher
{
......
string tname(){...};
};
extern teacher t;
//声明一个 teacher 对象 t, 预留给用户使用
//不定义是因为我们不知道什么时候用它
class student
{
......
student(params)
{
string a = t.tname();
//使用 t 对象
}
};

这里就出现问题了，teacher 对象必须在 student 对象之前初始化，但是 student 构造函数中使用的是未初始化的 teacher 对象。

解决办法：利用一个函数，定义并初始化本 static 对象，并返回它的引用。

class teacher
{
......
string pname(){...};
};
teacher& teach()
{
static teacher t;//定义一个 local-static 对象
return t;
}
class student
{
......
student(params)
{
string a = t().tname();
//使用 t() 函数返回的引用，引用期间，teacher对象被初始化
}
};
student& stu()
{
static student s;
return s;
}

extern 声明的对象对于 teacher 而言是一个 non-local-static 对象， teacher& 函数内声明的对象对于 teacher 而言是一个 local-static 对象。C++保证，local-static 对象在包含它的函数被调用期间（或者说首次遇到这个对象），会被初始化。也就是说，如果用返回引用的函数访问这个对象，就没有调用未初始化对象的困扰。

条款05：了解C++默默编写并调用哪些函数

在创建类时，如果自己不定义默认构造，拷贝构造（拷贝运算符），析构函数，那么编译器会自动生成这些函数。

//拷贝运算符：
classname& operator=(const classname& cn){......}

拷贝运算符注意事项：

若成员变量中有引用，或者被 const 修饰等等，拷贝运算符不可被调用。

class person
{
......
const int m_age;
string& m_name;
......
}
person p1("lisa", 18);
person p2("luna", 19);
p1 = p2;//error!
//const 值不可以修改，引用的指向不可以修改

条款06：若不想使用编译器自动生成的函数，就该明确拒绝

任何人都应该是天地间独一无二的，很难有理由有两个一摸一样的人。所以对于类中拷贝构造函数，我们应当阻止他们。但若是不声明，编译器也会自动生成拷贝构造函数。

class person
{
private:
person(const person&);
person& operator=(const person&);
//参数是不必要写的，毕竟这个函数不会被实现
public:
......
};

编译器自动生成的函数都是 public 函数，所以我们将 public 改为 private，就可以防止对象调用拷贝构造。

注：private 只有成员函数和友元函数可以调用。

同时也产生了一个问题，如何防止拷贝在成员函数或友元函数中被调用？

答案是建立一个父类，在父类中定义 private 拷贝函数，子类( person 等等)继承父类。因为子类不可以调用父类的 private 函数：

class uncopyable
{
private:
uncopyable(const uncopyable&);
uncopyable operator=(const uncopyable&);
};
class person{......};

条款07：给多态基类声明 virtual 析构函数

多态把父类当作一个接口，用以处理子类对象：利用父类指针，指向一个在堆区开辟的子类对象。

class person
{
public:
person();
......
~person();
};
class teacher: public person{......};
person* p = new teacher(...);
...
delete p;
//在堆区开辟的数据要手动删除

上述代码是有问题的。

我们知道，在普通类继承里，删除子类对象会先调用子类的析构，再调用父类的析构。但在多态里情况有所不同。我们删除的是父类指针，调用的只是父类的析构函数，子类析构不会被调用，也就是说，子类对象没有被删除，而指针却没了。这是局部销毁，会造成资源泄漏等错误。

幸运的是，我们可以通过虚函数来解决这个问题。

在多态里，虚函数可以让子类重写父类的函数，同时在虚函数表中生成一个指针，找到子类重写函数的地址，从而让我们可以通过父类访问子类重写的函数。

class person
{
public:
person();
......
virtual ~person();
};
class teacher: public person{......};
person* p = new teacher(...);
...
delete p;
//删除 p 的时候调用 virtual ~person();
//virtual 找到子类析构函数的地址，导致子类也可以被删除

纯虚函数使得父类更像一个接口，这里不用多说。

注：多态里父类应该至少有一个虚函数(virtual 析构)，若不用做多态，则类里不应该有虚函数。

条款08：别让异常逃离析构函数

释义：在析构函数内部处理异常

我们来看以下案例：

class person
{
public:
...
~animal(){...};
//假设执行这个析构函数会抛出一个异常
};
void test()
{
vector<person> v;//假设容器中存储了几个对象
...
v.clear();//现在清空容器
...
add();//摧毁容器之后，剩余的其他操作
...
}

由于对象属于 person 类，在删除的时候会调用析构函数，而 person 的析构函数会抛出一个异常，且未进行异常处理，所以异常会到 test 函数里。 v 中存储了不止一个对象，所以会同时抛出多个异常到test函数里。

在C++程序中，若是同时存在两个异常，则要么结束程序，要么导致不确定行为。结束程序，剩余的操作就无法完成，这对于程序员来说是一个麻烦。

首先介绍一下异常处理的办法：

try
{...}
//try 内部写可能产生异常的语句，没有产生异常，则catch语句不执行，产生则一一匹配
//catch 用于捕获并处理异常，和 case 有异曲同工之妙
catch(...)
{
1、可以使用 abort(); 函数终止程序
2、可以吞下这个异常，在 catch 内部做一些处理
}

了解如何处理异常之后，我们就可以实现如条款所说，在析构函数内部处理异常：

class employee
{
public:
...
void furlough(); //这是一个放假函数，不放假则抛出一个异常
...
};
class manager
{
public:
...
~manager()
{
try
{
ep.furlough();
}
//用于确保工人在劳碌后总是可以放假
catch(...)
{
//内部实现
}
}
...
private:
employee ep;
};

但我们对此还有一个想法：

假设员工对不让放假的处理是抗议，如果员工很在意这份工作且不想007，显然，在辞职的情况下抗议是没有意义的，因为他们已经失去了这份工作了。所以他们需要在失去工作之前，对不让放假进行处理。

也就是说，我们需要对函数运行期间抛出的异常做出反应，以防止影响到后面的操作。对此我们可以在类里添加一个普通函数：

class manager
{
...
void holiday()
{
ep.furlough();//如果没有抛出异常，则析构中 if 不会执行
//如果抛出异常，则异常回滚到上级函数中
//我们在上级函数中，holiday 函数之后可以定义一个 try catch 语句对异常进行处理
fangjia = true;
}
...
~manager()//析构函数处理异常作为二重保证
{
if(!fangjia)// if fangjia == false
{
try
{
ep.furlough();
}
//用于确保工人在劳碌后总是可以放假
catch(...)
{
//内部实现
}
}
}
...
private:
employee ep;
bool fangjia;//bool 的默认值依赖编译器，前文有提到过，一定要初始化。令 fangjia = false
};

条款09：绝不在构造和析构函数中使用虚函数

众所周知，在类的操作中，父类比子类先构造，而子类也比父类先析构（多态也是如此，多态先通过 virtual 找到子类析构，再析构父类），所以在构造父类的时候，子类对象还未进行初始化，在析构父类的时候，子类已经被销毁。

此时，如果父类的构造和析构函数中有 virtual ,则该函数无法找到子类的地址（或者说无视子类，因为子类被销毁/未被初始化），使程序发生不明确的行为。

所以 virtual 函数的调用无法下降至子类，但是子类可以将必要的构造信息向上传递到父类：

class teacher{
public:
explicit teacher(int score);//父类的构造
void score_record(const int& score) const;//non-virtual 函数
......
};
teacher::teacher(const int& score)
{
......
score_record(score);//构造执行记录分数的操作
}
class student: public teacher{
public:
student(pare):
teacher(get_score(para))//将信息传入父类的构造函数，使其记录一个分数
{......}
......
private:
static int get_score(para);//利用一个 static 函数传递分数的值，static 不会传入未初始化的变量
};

条款10：令 operator= 返回一个 reference to *this

释义：让赋值运算符重载版本返回一个自身，以便实现链式编程。

class employee{
public:
int m_salary;
employee(int a)//有参构造，赋工资初值
{
this->m_salary = a;
}
employee& operator=(const employee& ep)
{
this->m_salary = ep.m_salary;
return *this;
}
//返回其本身
};
employee e1(5000);
employee e2(50000);
employee e3(123456);
e1 = e2 = e3;
//链式编程

条款11：在 operator= 中处理自我赋值

我们来看一段代码：

class person{...};
person p;
p = p;

这是自我赋值，这种操作看起来有点愚蠢，但是并不很难发生。

比如，一个对象可以有很多种别名，客户不经意间让这些别名相等；

或者如之前所说，父类的指针/引用指向子类的对象，也会造成一些自我赋值的问题。

自我赋值往往没有什么意义，还会有不安全性。

class student{...};
class teacher
{
...
private:
student* s;
};
teacher& teacher::operator=(const teacher& teach)
{
if(s != NULL)
{
delete s;
s = NULL;
}
s = new student(*teach.s);
return *this;//便于链式操作
}

上述代码是不安全的。如果 *this 和 teach 是同一个对象，那么客户在删除 *this 的时候，也把 teach 删除了，s 就会指向一个被删除的对象。这是不允许的。

我们提供三种方法以解决这个问题：

1、证同检测：

teacher& teacher::operator=(const teacher& teach)
{
if (this == &teach)
return *this;
//证同检测
if (s != NULL)
{
delete s;
s = NULL;
}
s = new student(*teach.s);
return *this;//便于链式操作
}

遗憾的是，证同检测可以保证自我赋值的安全性，但是不能保证“异常安全性”。即，如果 new student 抛出异常，则 s 就会指向一个被删除的对象，这是一个有害指针，我们无法删除，甚至无法安全读取它。

2、记住原指针：

teacher& teacher::operator=(const teacher& teach)
{
student* stu = s; //记住原指针
if(s != NULL)
{
delete s;
s = NULL;
}
s = new student(*teach.s); //如果抛出异常，s 也可以找回原来地址
delete stu; //删除指针
return *this;//便于链式操作
}

3、copy and swap:

void swap(const teacher& teach)
{......}
teacher& teacher::operator=(const teacher& teach)
{
teacher temp(teach); //拷贝一个副本
swap(temp); //将副本和 *this 交换
return *this;//便于链式操作
}

交换操作不要考虑原本指针内容，可以保证赋值安全性，同时也能保证异常安全性。

条款12：复制对象时勿忘其每一个成分

释义：自定义拷贝函数时，要把类变量写全（子类拷贝不要遗漏父类的变量）。

父类变量通常存储在 private 里，子类不能访问父类 private 对象，所以应该调用父类的构造函数：

class animal
{
public:
animal(const animal& an)
{......}
animal& opeartor=(const animal& an)
{......}
......
private:
string typename;
};
class cat: public animal
{
public:
cat(const cat& c);
cat& operator=(const cat& c);
private:
string cat_type;
};
cat::cat(const cat& c)
:cat_type(c.cat_type),
//为了不遗漏父类变量，调用父类函数
animal(c)
{}
cat::cat& operator=(const cat& c)
{
//为了不遗漏父类变量，调用父类函数
animal::operator=(c);
this->cat_type = c.cat_type;
return *this;
}

值得注意的是，上面代码 copy函数和 "="运算符调用的都是和本身一样的函数。究其原因，copy函数是创建一个新的对象，operator= 是对已经初始化的对象进行操作。

我们不能用 copy调用operator=, 以为这相当于用构造函数初始化一个新对象（父类尚未构造好）

同理，也不能用 operator= 调用 copy, 这相当于构造一个已经存在的对象（父类已经存在了）

条款13：以对象管理资源

所谓资源，就是不再使用它时，将其还给系统。

周所周知，堆区开辟的数据需要程序员手动释放，否则会在程序结束的时候由系统释放。在此前提下，我们来看一段代码：

class employee{...};
void func()
{
employee* emp = new employee();//动态分配一个对象
...
delete emp;//手动释放，否则emp跑出 func() 函数,造成资源泄露
}

可以预见，如果在 delete 之前，执行了诸如 return, 抛出异常等等，会导致程序跳过 delete ,使 emp 在堆区开辟的对象未被手动释放，造成资源泄露。（删除的是指针，指针指向的数据没有被删除。）

因为在子函数结束时，其中的类对象会发生析构，所以，我们需要建立一个资源管理类，来防止上述情况的发生。

class employee{...};
class manager
{
...
private:
public:
employee* empPrt;
...
manager(employee* emp):
empPrt(emp)
{}
~manager()
{
...
delete empPrt;
}
};
employee* createmp()
{...}//在堆区创建一个对象
void func()
{
manager m(createmp());
...
}

利用 manager 资源管理类创建员工对象，在 func 函数结束的时候，manager析构释放了员工对象总结：建立资源管理类—>管理类存储资源的地址变量—>管理类的构造函数为变量初始化，析构函数手动释放变量在堆区开辟的内存。

条款14：在资源管理类中小心 copying 行为

有的时候，对于资源管理类的 copy 是不必要的，比如管理员工类，每个员工都是单独的个体。但在另一些情况下，copy 也是被程序员需要的。

我们对资源管理类中的 copy 有三种常用的处理方式：

1、禁止 copy 行为：当我们不想某个对象被复制时

class manager
{
private:
//将copy和operator=设为私有
...
};

2、深拷贝：当我们想要多个这个对象的复件时

所谓深拷贝就是在堆区重新开辟一个地址，存储和这个对象相同的数据

（相信同学们都熟练掌握了深拷贝）

3、深拷贝之后删除原件：当我们只想要一个这个对象时

补充一点：引用计数法：

创建一个对象时，其引用数+1，这个对象指向一个新的对象时，其引用数-1，被指向对象引用数+1，当引用数为 0 的时候，delete 这个对象。

条款15：在资源管理类中提供对原始资源的访问

管理类存放的是资源的指针，我们无法从管理类直接得到一个资源对象（只能得到一个指针，通过指针找到对象）。所以我们最好用显式转化或者隐式转换（自动类型转换）来得到一个资源对象：

class employee{...};
class manager
{
...
private:
public:
employee* e;
...
employee get() const
{
return *e;
}
//这是显示转化
operator employee() const
{
return *e;
}
...
};
manager m(...);
employee emp = m.get();//调用显式
employee m1 = m;
//隐式，manager 对象转换成了 employee 对象

条款16：成对使用 new 和 delete 时要采取相同形式

众所周知，数组名表示数组第一个地址

string* s = new char[20];
delete s;

所以执行 delete 时，删除的只是第一个对象，后面19个往往不大可能被删除。

对堆区数组的释放可以使用以下方式：

string* s = new char[20];
delete[] s;

总结：

new <=> delete

new [] <=> delete[]

条款17：以独立语句将 newed 对象置入智能指针

首先介绍一下什么是智能指针：

C++提供智能指针来方便客户对资源进行管理，相当于一个资源管理类。常见的智能指针有：

tr1::shared_ptr<>

auto_ptr<>

它是一个格式像容器的变量类型：

//举例：
tr1::shared_ptr<employee> m(createmp());
manager m(createmp());
//这两个效果差不多
//manager 是自定义的一个资源管理类

以上两个智能指针的主要区别在于 copy 行为上：

tr1::shared_ptr<>在拷贝上允许深拷贝

auto_ptr<>在拷贝上允许拷贝之后删除原件

我们来看一段代码：

int func();//这是一个普通的函数
//创建一个函数，调用智能指针
useemployee(tr1::shared_ptr<employee> (new employee), func());
//tr1::shared_ptr<employee> (new employee)语句的执行顺序：
//先执行 new employee
//再将 new 的地址存放到 shared_ptr 中

C++对于函数参数的运算顺序有很大的弹性，在其他语言中，是先执行tr1::shared_ptr<employee> (new employee)，再执行 func()。

但 C++ 不是，func() 函数可能插在 tr1::shared_ptr<employee> (new employee) 中：

//其他语言
new employee
tr1::shared_ptr
func()
//C++
new employee
func()
tr1::shared_ptr

这时候，如果 func() 抛出异常之类，则 new 的地址就无法置入 shared_ptr 中，造成资源泄露。

所以，我们需要一条独立语句将 new 置入 tr1::shared_ptr 中：

tr1::shared_ptr<employee> emp(new employee);//独立语句存放地址
useemployee(emp, func());//调用

条款18：让接口容易被正确使用，不易被误用

1、保证参数一致性：

void print_date(int year, int month, int day)
{......}
print_date(2022, 28, 9);//1
print_date(2022, 9, 28);//2

在这样一个打印时间的函数接口中，我们按照年月日的顺序输出，但是1式却输出年日月。错误的参数传递顺序造成了接口的误用。

解决办法：

class day{...};
class month{...};
class year{...};
void pd(const year& y, const month& m, const day& d){...}

当然，传递某个有返回值的函数也是可以解决的，但这种方法看起来很奇怪。

2、保证接口行为一致性：

内置数据类型（ints， double...）可以进行加减乘除的操作，STL中不同容器也有相同函数（比如size，都是返回其有多少对象），所以，尽量保证用户自定义接口的行为一致性。

3、如果一个接口必须有什么操作，那么在它外面套一个新类型：

employee* createmp();//其创建的堆对象要求用户必须删除

如果用户忘记使用资源管理类，就有错误使用这个接口的可能，所以必须先下手为强，直接将 createmp() 返回一个资源管理对象，比如智能指针share_ptr 等等：

tr1::share_ptr<employee> createmp();

如此就避免了误用的可能性。

4、有些接口可以定制删除器，就像 STL 容器可以自定义排序，比较函数一样

tr1::share_ptr<employee> p(0, my_delete());//error! 0 不是指针
tr1::share_ptr<employee> p(static_cast<employee*>(0), my_delete());//定义一个 null 指针

第一个参数是被管理的指针，第二个是自定义删除器。

条款19：设计 class 犹如设计 type

对于每一个 class 都要精心设计，要考虑其构造析构函数，初始化和赋值，继承，类型转换，运算符重载，值传递等问题。

条款20：宁以 pass-by-reference-to-const 替换 pass-by-value

释义：用 const引用传递替换值传递

值传递是新创建一个对象，将这个对象和原对象相等，如果用在类里面，当类中成员变量数目较少的时候，也许问题不大（在类里值传递先调用构造，再调用析构）。但当类中成员变量数目过大时，每一次值传递就会造成时间浪费。

引用传递是生成一个别名指向这个地址，其本身是个指针，无论原对象有多少个成员变量，都能在一瞬间找到某一个。用上const令其成为常量指针，即“只读”。

class Number
{
public:
int m_a;
...
int m_n;//有 n 个变量
...
};
void print1_num(Number num);
void print1_num(const Number& num);
Number num1;
print1_num(num1);//构造，析构一个Number对象
print2_num(num1);//传地址

此外，值传递在类里还有一个问题：容易造成切割问题。

比如一个子类继续父类，传递子类对象的时候，可能只创建了一个父类的对象，子类部分缺失了：

class base_class
{
virtual void func() const;
...
};
class derived_class
{
virtual void func() const;
...
};
void print_class(base_class b);//这是一个打印函数
derived_class d;
print_class(d);

当我们把 d 传入后，参数 b 被构造成了一个父类对象，调用 virtual 函数的时候不会调用子类函数。但我们传入的是子类对象。

条款21：必须返回对象时，别妄想返回其 reference

class number{
public:
number(int a);
const number operator+(const number& n1, const number& n2); //创建一个新对象，返回它
//const number& operator+(const number& n1, const number& n2);
private:
int m_value;
};
number n1(1);//n1 = 1
number n2(2);//n2 = 2
number n3 = n1 + n2;

周所周知，return 返回的是一个浅拷贝副本，返回一个对象是没有问题的，但如果返回一个引用，原对象被销毁之后，引用的指向也被销毁了，也就是引用指空，出错。

我们当然可以用 new 解决这个问题，但是当变量数目多的时候，程序员往往不知道怎么使用 delete:

n3 = n1 + n2 + n4 + ...

或许有人想到创建一个 static 对象，但这也是有问题的，我们每次调用都是对同一个 static 操作：

const number& operator+(...){static number result;...;return result;}
bool operator==(const number& n1, const number& n2);
number n1, n2, n3, n4;
(n1 + n2) == (n3 + n4);//true

上述对result 进行了两次操作，第一次 n1+n2, 第二次 n3+n4

注：这不同于链式编程，在上述中，我们并不想改变 n1 或者 n2 的值，否则我们直接返回 n1 或者 n2 的引用就可以了。

总结：虽然返回一个对象需要构造，析构等操作而产生一些代价，但是如果我们不想改变已有的值，就最好不要返回一个引用，而是支付这些代价。（这在时间上会多一点，但创建的对象会随运算符的结束而被销毁。这比“未定义行为（返回一个新建对象的引用）”，“资源泄漏”，“结果出错”要好得多了。）

条款22：将成员变量声明为 private

public:所有都能访问

protected:类对象不可以访问

private:只有类成员函数可以访问

private 优点：

1、使成员变量的控制更为精准：

class person
{
public:
void setage(...);
void setname(...);
void setid(...);
private:
int m_age;
string m_name;
int m_id;
};

用户通过某一函数控制一个私有变量，防止被误用。

2、使类更有封装性：

让我们看看不封装是什么后果：

void func1()
{
person p;//创建一个 person 对象
p.m_id;//调用其中一个变量
func2();//这个函数也调用了 p.m_id
}

咋一看好像没什么，但如果 func2() 嵌套一个和自己同类型的函数呢？（可以看成递归）

那么 p.m_id 就被无限调用，当代码出错想要修改的时候，想想你的头发，那真是一个灾难。

而封装起来，修改只要改一小部分代码就可以了。

protected不比private有封装性，因为protected子类也可以实现上述代码的操作。

条款23：宁以 non-member, non-friend 替换 member 函数

释义：如果一个成员函数调用了其他的成员函数，那么就要用一个非成员函数替换这个成员函数。

根据条款22，对类变量的操作只能通过类成员函数实现（因为它是私有变量），那么如果一个成员函数内部实现是调用其他的成员函数，则一个非成员函数也可以做到这样的效果：

class preson
{
public:
void func1();
void func2();
void func3()
{
func1();
func2();
}
};
void use_all(const person& p)
{
p.func1();
p.func2();
}

func3() 和 use_all() 的效果是一样的，但这时候我们倾向于选择 use_all 函数，因为func3()作为一个成员函数，其本身也是个可以访问私有变量的函数。use_all() 函数其本身不可以访问私有变量。所以 use_all() 比 func3() 更有封装性。（能够访问私有变量的函数越少越好）

在了解这点之后，我们做一些更深层次的探讨：

我们称 use_func()（func3()的非成员函数版本）为便利函数。假设一个类有多个诸如 func1() 的函数，根据排列组合，也就有很多便利函数。为了让这些便利函数和它的类看上去更像一个整体，我们把便利函数和类放在一个 namespace 中。于是，我们可以更为轻松地拓展这些便利函数——多做一些排列组合。

总结：若一个成员函数调用其他成员函数，那么这个成员函数的非成员函数版本比之拥有更多的封装性，和机能扩充性。