Effective C++笔记（3）—条款4分析

1.条款04：确定对象被使用前已先被初始化

这是一个比较好理解的条款，从刚学习C语言开始，这样的问题就一直伴随至今。

1.1 内置类型的初始化

对于int、double这样的内置类型，需要手动初始化，比如说：

int x= 0;
const char* text="A C-style string";

double d;
cin >> d;//以输入流的方式初始化

未初始化变量的错误，已经很少犯了，毕竟已经身经百战。

1.2构造函数初始化

这里纠正了我以前的误解，那就是但凡是在构造函数中做的事情就是初始化，然而，书中指出，带参数的构造函数使用成员初值列表的做法可谓之初始化，初始化的顺序则是以成员初值列中的次序为标准（即使声明顺序不一样），而在函数体中的赋值操作，只能算作赋值：

class A
{
private:
    int a;
public:
    A(int value):a(value){}//这是初始化
};
//***************
class A
{
private:
    int a;
public:
    A(int value){a=value;}//这是赋值
};

其实两者效果没差，不过初始化的结果通常是效率更高。
对于默认构造函数来说，依然是使用成员初值列表的方式，让需要初始化的成员去调用各自的默认构造函数，例如：

class B
{
private:
    int b;
public:
    B():b(0){}
};
class A
{
private:
    string t1;
    B b;
    int x;
public:
    //各自调用各自的默认构造函数
    A() :t1(), b(), x(0){}
};

1.3non-local static对象

什么是non-local static对象

static关键字的作用，在cppreference.com写道：
（参见：C++ KeyWords：static）

1.static storage duration with internal linkage specifier（静态存储周期声明）
2.declarations of class members not bound to specific instances（对象无关的成员）

函数内部的static对象被称作local static对象，反之，其他的static对象则是non-local static对象了。要成为static对象的方法有很多，static关键字是其特性的说明之一，正如上述1.所说。

书中描述的static对象，并不是我们常说的什么静态局部变量，静态全局变量什么的，前者指的是其存储周期，其寿命从被构造出来到程序结束为止，后者与变量的存储位置，作用范围有关。比如书中的例子：

extern FileSystem tfs;

是一个非静态全局变量，但是是一个non-local static 对象。

编译单元和示例分析

简单来说，cpp文件和其包含头文件就是一个编译单元。
现在的问题是，如果两个不同的编译单元分别包含两个non-local static对象，并且其中一个对象的初始化依赖于另外一个，则这两个对象的初始化顺序是未知的。
举个例子：

//first.cpp

#include <iostream>
#include "common.h"
test1 t1;

//second.cpp

#include <iostream>
#include "common.h"
test2 t2;

//last.cpp

#include <iostream>
#include "common.h"
using namespace std;

int main()
{
    cout << "Hello World" << endl;
    return 0;
}

//common.h

#ifndef _LIB_H_
#define _LIB_H_
#include <iostream>
using namespace std;
class test2;
extern test2 t2;

class test2
{
    public:
        test2()
        {
            value = 100;
            cout << "test2 construct" << endl;
        }

        void said()
        {
            cout << "I am test2 " << "value=" << value << endl;
        }
    private:
        int value;
};


class test1
{
    public:
        test1()
        {
            cout << "test1 construct" << endl;
            t2.said();
        }
};
#endif

示例中可以看到，test1实例的构造的前提是t2已经构造。first.cpp和second.cpp则是分别对于t1和t2的构造。t1和t2分别是不同编译单元中的non-local static对象。

#g++ -c -o first.o first.cpp 
#g++ -c -o second.o second.cpp 
#g++ -c -o last.o last.cpp 
#g++ last.o first.o second.o 
#./a.out 
test1 construct
I am test2 value=0
test2 construct
Hello World
#g++ last.o second.o first.o 
#./a.out 
test2 construct
test1 construct
I am test2 value=100
Hello World

如果t2后于t1初始化，那么结果将是未定义的。

一个简单设计将可以消除这个问题：将non-local static对象放到其专属的函数内，该对象在函数内部也被声明为static，这些函数返回该对象的引用，这就是C++ 单例模式的一种常见手法。

因此，对上述示例进行修改，将non-local static对象放到函数内部，并返回一个对象引用：

//second.cpp

test2& getInstance()
{
    static test2 t2;
    return t2;
}

此时，我们需要t2对象的时候，使用其专属的函数，而不是原来的non-local static对象：

class test1
{
        public:
                test1()
                {
                        cout << "test1 construct" << endl;
                        getInstance().said();
                //      t2.said();//取代了直接操作对象
                }
};

这样就提供了初始化顺序的保证，因为对于local static对象来说，这只在函数调用的时候才会初始化，并且当没有初始t1的时候，t2也不会初始化，因而不会引发构造和析构的成本。

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2.参考

1.Effective C++
2.http://blog.youkuaiyun.com/zhangyifei216/article/details/50549703
3.http://www.cnblogs.com/burandanxin/archive/2009/10/16/1584735.html

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3.后记

EffectiveC++这本书没有多厚，但看了两天下来发现里面的知识点还是很多，原计划的是一篇博客弄懂2-3个条款，看样子现在不得不视情况而定了，呵呵，加油吧~

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