【读书笔记】Effective C++（04）设计与声明

栏目: C++ · 发布时间: 4年前

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作者：LogM

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4. 设计与声明

4.1 条款18：让接口不易被误用
- 简单来说，就是考虑用户可能的误用行为，在代码中规避。比如工厂函数返回值为"智能指针"类型，避免用户使用一般指针管理资源带来的资源泄漏风险；比如将 operator* 的返回类型设为const，避免用户写出"a*b=c"这样的代码。
4.2 条款19：像设计type一样设计class
- 作者的意思是，设计class要考虑很多细节，尽量使设计出来的class像C++内置类型一样有极大的可用性和鲁棒性。
4.3 条款20：宁以 pass-by-reference-to-const 替换 pass-by-value
- 原因：a. 参数使用引用传递，不需要构造新对象，比较快；b. 避免对象切割问题。
- 对象切割（slicing）：当派生类对象以 by-value 方式传递参数并被视为基类对象，基类的拷贝构造函数在构造时会把派生类特有的性质抹除。
- "引用"在编译器底层的实现就是指针（指针的本质是int类型的变量），所以在以下场景，"引用"并不一定比pass-by-value快：a. C++内置类型；b. STL的迭代器（底层实现是指针）；c. 函数对象（底层实现是指针）。
4.4 条款21：不要让函数返回值是指向局部变量的引用或指针
- 原因应该很容易理解：局部变量在函数调用结束后就销毁了，那么这个函数返回的引用和指针指向的内存已经无效了。
4.5 条款22：将成员变量声明为 private
- 一致性：成员变量为 private，则用户想访问成员变量必须通过成员函数，所以用户就不用试着记住是不是要加括号，因为成员函数都要加括号。
- 安全性：通过成员函数控制用户对成员变量的读写权限。
- 封装性：class的版本发生变化，但提供给用户的API还是可以保持不变。
4.6 条款23：宁以 non-menber、non-friend 替换 member 函数
- 使用场景如下代码所示。作者倾向于non-member、non-friend的理由是：它们无法访问private的成员变量，在封装性上更好，编译时候的依赖程度也低。
- 作者的说法有一定道理，但我不完全同意作者的观点：
  - a. member函数可以访问private的成员变量，并不意味着用户就可以接触到private的成员变量，你在写代码的时候不让这个member函数访问private的成员变量不就可以了？（此时问题变成了：如何确保写代码的人不在这个函数中滥用private的成员变量）
  - b. 有些情况，使用non-member、non-friend函数会降低代码接口的一致性。作者的解决思路是把non-member、non-friend函数放在和类同一个namespace下，我想了想，这么做一致性还是不如直接写member函数。
- ```
class WebBrowser {
public:
    ...
    void clearCache();
    void clearHistory();
    void clearCookies();
    ...
}

//假如现在要写一个函数clearEverything()，作用是同时清理cache、history、cookies。

//使用member函数的情况
class WebBrowser {
public:
    ...
    void clearEverything();
    ...
}
void WebBrowser::clearEverything() {
    clearCache();
    clearHistory();
    clearCookies();
}

//使用non-member函数的情况
void clearBrower(WebBrowser& wb) {
    wb.clearCache();
    wb.clearHistory();
    wb.clearCookies();
}
```

4.7 条款24：若所有参数都需要类型转换，请把这个函数写成 non-member 函数

//第一种情况：乘法函数为member函数
class Rational {
public:
    ...
    Rational(int numerator, int denominator);
    Rational(int num);  //这个构造函数使得该类支持从int到Rational的类型转换。如果前面加explict则说明不支持隐式类型转换仅支持显式转换，现在没加，支持隐式转换
    const Rational operator* (const Rational& rhs) const;
}

//使用
Rational lhs(1, 9);
Rational result;
result = lhs * 2;   //ok，2不是Rational类型，但可以发生隐式类型转换
result = 2 * lhs;   //bad，2不是Rational类型

//第二种情况：乘法函数为non-member函数
class Rational {
public:
    ...
    Rational(int numerator, int denominator);
    Rational(int num);  //这个构造函数使得该类支持从int到Rational的类型转换
}

const Rational operator* (const Rational& lhs, const Rational& rhs) {
  ...
}

//使用
Rational lhs(1, 9);
Rational result;
result = lhs * 2;   //ok，2不是Rational类型，但可以发生隐式类型转换
result = 2 * lhs;   //ok，2不是Rational类型，但可以发生隐式类型转换

4.8 条款25：考虑写出一个不抛异常的swap函数
- STL库中 std::swap 的典型实现如下代码，这个实现比较平淡。对于某些类，写一个模板特化的swap执行效率会更高。作者介绍了怎么自己写 std::swap 的特化版本，这边就不展开了。
- ```
namespace std {   //平淡的std::swap实现
    template<typename T>
    void swap(T& a, T& b) {
        T temp(a);
        a = b;
        b = temp;
    }
}
```