《More Effective C++》总结笔记（一）——基础议题、操作符

基础议题

条款1：仔细区别pointers和references

• 首先你必须认知一点，没有所谓的 null reference。
• 由于reference一定得代表某个对象，C++因此要求references必须有初值。
• Pointers和references之间的另一个重要差异就是，pointers可以被重新赋值，指向另一个对象，reference却总是指向（代表）它最初获得的那个对象。
• 结论：当你知道你需要指向某个东西，而且绝不会改变指向其他东西，或是当你实现一个操作符而其语法需求无法由pointers达成，你就应该选择references。任何其他时候，请采用pointers。

条款2：最好使用C++转型操作符

• C++提供的4种新的转型操作符，相比于C风格的转型，尽管其语法看起来又臭又长。但它提供了严谨的意义以及更强的辨识度。
• 如果你在程序中使用新式转型法，比较容易被解析（不论是对人类还是对工具而言），编译器也因此得以诊断转型错误（那是旧式转型法侦测不到的）。
• 让转型动作既丑陋又不易键入（typing），或许未尝不是件好事。

条款3：绝对不要以多态方式处理数组

• 因为基类和派生类大小不一样，函数传参时如果是形参是基类数组，实参是派生类的数组，这时在函数内循环遍历基类数组的结果就是不可预期的。
• 简单地说，多态和指针算术不能混用。数组对象几乎总是会设计指针的算术运算，所以数组和多态不要混用。

条款4：非必要不提供default constructor

class EquipmentPiece {
public:
  EquipmentPiece(int IDNumber = UNSPECIFIED);
  ...
private:
  static const int UNSPECIFIED;  //一个某数数字，意味没有被指定ID值。
}；

• 这就是一个添加了default constructor的class，这样我们就可以直接通过

EquipmentPiece e；
这样的语句来产生一个EquipmentPiece的object。虽然方便了使用，但是这几乎总是会造成class内的其他member functions变得复杂。

• 添加无意义的default constructor，会影响classes的效率。如果member functions必须测试字段（指的是default constructor被赋了默认值的必备字段）是否真的被初始化了，其调用者便必须为测试行为付出时间代价，并为测试代码付出空间代价，因为可执行文件和程序库都变大了。万一测试结果为否定，对应的处理又需要一些空间代价。如果class constructors可以确保对象的所有字段都被正确地初始化，上述所有成本便都可以免除。如果default constructor无法提供这种保证，那么最好避免让default constructor出现。虽然这可能会对classes的使用方式带来某种限制，但同时也带来一些保证：当你真的使用了这样的classes，你可以预期它们所产生的对象会被完全地初始化，实际上亦富有效率。

操作符

条款5：对定制的“类型转换函数”保持警觉

• 单自变量constructors和隐式类型转换操作符可以让自定义类型实参隐式转换。
• 重载类型转换操作符可能会导致错误（非预期）的函数被调用。解决办法就是以功能对等的另一个函数取代重载的类型转换操作符（参考std::string的c_str）。
• 将constructors声明为explicit，使得编译器不能因隐式转换的需要而调用它们，只能显示的调用。通过这种方式可以消除单自变量constructors引起的隐式转换。

条款6：区别increment/decrement操作符的前置和后置形式

• 重载increment前置式和后置式操作符的范式（decrement同理）：

// 前置式：累加然后取出（increment and fetch）
UPInt& UPInt::operator++()
{
*this +=1;
return *this;
}
// 后置式：取出然后累加（fetch and increment）
const UPInt UPInt::operator++(int)
{
UPInt oldValue = *this;
++(*this);
return oldValue;
}

• 为了使类似i++++这样的调用不合法，所以重载后置式increment操作符的返回值必须是const的。
• 后置式increment和decrement操作符的实现应以其前置式兄弟为基础。如此一来你就只需维护前置式版本。
• 因后置式increment（decrement）函数会返回一个临时对象，所以它天生效率没有其前置式兄弟高（主要对自定义类型）。

条款7：千万不要重载&&，||和，操作符

• C++对于“真假值表达式”采用所谓的“骤死式”评估方式。意思是一旦该表达式的真假值确定，即使表达式中还有部分尚未检验，整个评估工作仍告结束。
• 而如果重载了&&或||操作符则他们变成了函数调用，函数调用则没办法实现类似的“骤死式”语法，因为函数调用必须所有参数都评估完成。而且也无法保证表达式的评估顺序，因为C++语言规范并未明确定义函数调用动作中各参数的评估顺序。
• 逗号操作符也有类似问题。表达式如果内含逗号，那么逗号左侧会先被评估，然后逗号的右侧再被评估；最后，整个逗号表达式的结果以逗号右侧的值为代表。而如果重载它，无法模仿这些行为。

条款8：了解各种不同意义的new和delete

• 如果你希望将对象产生于heap，请使用new operator。它不但分配内存而且为该对象调用一个constructor。如果你只是打算分配内存，请调用operator new，那就没有任何constructor会被调用。如果你打算在heap objects产生时自己觉得内存分配方式，请写一个自己的operator new，并使用new operator，它将会自动调用你所写的operator new。如果你打算在已分配（并拥有指针）的内存中构造对象，请使用placement new。
• 总结关系如下：

new <->delete
operator new <-> operator delete //分配、释放内存
placement new <-> placement delete //在指定内存上构造、析构对象
new[] <-> delete[]

• operator new调用示范：

void *rawMemroy = operator new(sizeof(string));

• plcement new示范：

class Widget {
public:
  Widget(int widgetSize);
  ...
};
Widget* constructWidgetInBuffer(void* buffer, int widgetSize)
{
  return new (buffer) Widget(widgetSize);
}