[C++]Effective C++笔记

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class Widget {
public:
	Widget();								// default 构造函数
	Widget(const Widget& rhs);				// copy 构造函数
	Widget& operator=(const Widget& rhs);	// copy assignment 操作符
};

Widget w1;			// 调用默认构造函数
Widget w2(w1);		// 调用拷贝构造函数
w1 = w1;			// 调用拷贝赋值操作符
// = 也可以用来调用 copy 构造函数
Widget w3 = w2;		// 调用拷贝构造函数

copy 构造 与 copy赋值的区别：

如果一个新对象被定义（如w3），一定会有个构造函数被调用，不可能调用赋值操作。
如果没有新对象被定义（如前述 w1 = w2），就不会有构造函数被调用，那么就是赋值操作被调用。

01.视C++为一个语言联邦

今天的C++是个 多重范型编程语言，同时 支持过程形式、面向对象形式、函数形式、泛型形式、元编程形式的语言。

将C++视为一个由相关语言组成的联邦；四种主要的次语言：

C；C++是以C为基础的。区块，语句，预处理器，内置数据类型，数组，指针都来自于C。当以C++内的C成分工作时，高效编程守则映照出C语言的局限性：没有模板，没有异常，没有重载……
Object-Oriented C++；C with Classes所诉求的部分：classes（包括构造函数和析构函数）、封装（encapsulation）、继承（inheritance）、多态（polymorphism）、virtual函数（动态绑定）等等
Template C++；C++的泛型编程部分。由于templates带来的崭新的编程范型即 template metaprogramming（TMP，模板元编程）
STL。

注意：C++高效编程守则视状况而变化，取决于你使用C++的哪一部分。

02.尽量以const，enum，inline替换#define

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class GamePlayer {
private:
    // static const int Numturns = 5;
    enum {NumTurns = 5}; 		// 当编译器（错误地）不允许”static整数型class常量“完成”in class初值设定“，采用"the enum hack" 令 NumTurns成为5的一个记号名称
    int scores[NumTurns];		// 
};

enum hack的行为某方面说比较像 #define 而不像const。

例如：取一个const的地址是合法的，但取一个enum的地址就不合法，而取一个#define的地址通常也不合法。

”enum hack“是template metaprogramming的基础技术（条款48）

对于单纯常量，最好以const对象或enums替换#defines.

对于形似函数的宏（macros），最好改用inline函数替换#define。

03.尽可能使用const

const

如果const 出现在 * 左边，表示被指物是常量，此const为底层const；
如果const 出现在 * 右边，表示指针自身是常量，此const为顶层const。
如果出现在 * 两边，表示被指物和指针两者都是常量。

const成员函数

将const实施于成员函数的目的，是为了确认该成员函数可作用于const对象身上。

使得class接口比较容易被理解。得知哪个函数可以改动对象内容而哪个对象不行，这很重要。
使”操作const对象“成为可能，这对编写高效代码很关键。

两个成员函数如果只是常量性（constness）不同，可以被重载，如下代码所示：

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class TextBlock {
public:
	...
    const char& operator[](std::size_t position) const 	// operator[] for const 对象
    { return text[position]; }
    char& operator[](std::size_t position)				// operator[] for non-const对象 
    { return text[position]; }
private:
    std::string text;
};
// 可以被这样调用
TextBlock tb("hello");
std::cout << tb[0];	//调用 non-const TextBlock::operator[]
const TextBlock ctb("world");
std::cout << ctb[0];	// 调用const TextBlock::operator[]

const 成员函数不可以更改对象内任何non-static成员变量。

在const 和 non-const成员函数中避免重复（在non-const成员函数中调用const成员函数）

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class TextBlock {
public:
    const char& operator[](std::size_t position) const
    { return text[position]; }
    
    char& operator[](std::size_t position) 		// 现在只调用const op[]
    { return 
        const_cast<char&>(						// 将op[]返回值的const移除
    	  static_cast<const TextBlock&>(*this)	// 为*this加上const
   			[position]							// 调用 const op[]
        );
    }
    // 两次转型：第一次是为*this 添加const，第二次是从const operator[]的返回值中移除const
};

声明为const可帮助编译器侦测出错误用法。const可被施加于任何作用域内的对象、函数参数、函数返回类型、成员函数本体；

当const 和 non-const成员函数有实质等价的实现时，令non-const版本调用const版本可避免代码重复。

04.确定对象被使用前已经先被初始化

使用成员初始化列表的效率比基于赋值的版本的构造函数效率更高。因为后者需要先调用默认构造函数为成员变量设初值然后对它们赋予新值。

成员初始化列表的初始化顺序是按照成员变量声明的顺序进行初始化的，而不是初始化列表给定的顺序。

C++有着固定的 ”成员初始化次序“。 base classes更早于其derived classes被初始化，而class的成员变量总是以其声明次序被初始化。

多个编译单元内的non-local static对象经由”模板隐式具现化（implicit template instantiations）“形成（而后者自己可能也经由”模板隐式具现化“形成），不但不可能决定正确的初始化次序，甚至往往不值得寻找”可决定正确次序“的特殊情况。

解决方法：将每个non-local static对象搬到自己的专属函数内（该对象在此函数内被声明为static）。这些函数返回一个reference指向它所含的对象。然后用户调用这些函数，而不直接指涉这些对象。（即 non-local 对象被local static对象替换了，这是Singleton模式的一个常见实现手法）

05.了解C++默默编写并调用哪些函数

空类，如果自己没声明函数，编译器就会为它声明（编译器版本的）一个拷贝构造函数，一个拷贝赋值操作符和一个析构函数；如果没声明任何构造函数，编译器会声明一个默认构造函数。所有这些函数是public且inline的。

编译器产出的析构函数是 non-virtual，除非这个class的base class自身声明有virtual 析构函数。

07.为多态基类声明virtual析构函数

给base class一个virtual析构函数（此规则只适用于带有多态性之的base class上），此后删除derived class对象就会销毁整个对象，包括所有derived class成分。（否则可能出现只消毁了base class成分，而没有销毁derived class成分这样的一个”局部销毁“现象。）

如果class不含virtual函数，通常表示它并不意图被用作一个base class。任何class只要带有virtual函数都几乎确定应该有一个virtual析构函数。

带多态性质的base classes应该声明一个virtual析构函数，如果class带有任何virtual函数，它就应该拥有一个virtual析构函数；

Classes的设计目的如果不是作为base classes使用，或不是为了具备多态性，就不该声明为virtual函数。如标准string和STL容器都不被设计作为base classes使用。

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