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C++你可能不知道地方

2012-11-12 10:34 417 查看
c++中编译器替我们完成了许多事情,我们可能不知道,但也可能习以为常。下面详细介绍

一、初始化与初始赋值

首先说说类的初始化与初始赋值之前的区别,这也许里面可能有我们不知道的事情。

其实类初始化与初始赋值还是有区别的。

1 class People{

2 public:

3 People(std::string name,int age,int height);

4 private:

5 std::string m_sName;

6 int m_iAge;

7 int m_iHeight;

8 }

9 //赋值

10 People::People(std::string name,int age,int height)

11 {

12 m_sName=name;

13 m_iAge=age;

14 m_iHeight=height;

15 }

16 //初始化列表

17 People::People(std::string name,int age,int height)

18 :m_sName(name),m_iAge(age),m_iHeight(height)

19 {}

C++规定,对象的成员变量初始化动作发生在进入构造函数本体之前。在构造函数内成员变量赋值都不是初始化,而是赋值。

赋值时首先调用默认构造函数为m_sName,m_iAge,m_iHeight赋初始值,然后在立刻调用赋值操作符进行赋新值。

成员初始列表是将各个成员变量实参都作为复制构造函数的实参。

所以看出赋值相对于初始化,多了一步就是使用赋值操作符进行赋值。所以初始化的效率比赋值的效率高多了。但是对于内置类型,它们效率是一样的。

二、空类

  想想你如果声明一个空类,C++编译器会对它做什么呢?编译器就会为它声明一个复制构造函数,赋值操作符和一个析构函数,以及默认构造函数。所有这些函数都是public而且inline函数。

编译器写的赋值构造函数和赋值操作符,只是单纯地将来源对象的每个non-static变量拷贝到目标对象,具体是进行位拷贝。

如果声明了一个构造函数,编译器是不会创建默认构造函数。

  如果不希望类支持拷贝构造函数与赋值操作符怎么办?不声明?按照上面说明编译器会自动帮你生成。那么可以将它们声明为private,这样阻止编译器自动生成拷贝构造函数(public)。private成功阻止他人使用,但是这并不安全。因为类成员函数以及友元函数还是可以调用private的拷贝构造函数和赋值操作符。

如果只在private下声明拷贝函数和赋值操作符,在有人通过类成员函数去以及member函数去调用它,会获得一个连接错误。那么这里能不能将错误在编译的时候体现出来呢?这里只用将拷贝函数声明为private,并且不在自身,就可以办到了。显然继承一个拷贝函数和赋值操作符为private的基类就办到了,基类如下:

1 class NonCopyable{

2 protected:

3 NonCopyable (){}

4 ~ NonCopyable (){}

5 private:

6 NonCopyable (const NonCopyable &);

7 NonCopyable & operater=(const NonCopyable &);

8 };  原因是类成员函数或者友元函数尝试拷贝对象,编译器便会尝试生成一个复制构造函数与赋值操作符,并会调用基类的对应函数,但是会被拒绝,因为基类这些函数是private。

3、++函数

  下面说说“*++"与"++*"中你不知道的事情,c++规定后缀形式自加函数有一个int类型参数,当函数被调用时,便其一传递一个0作为int参数的值传递给该函数,而前缀形式自己函数,类型参数没有要求,所以这样就能区分一个++函数是前缀形式与后缀形式了,具体代码如下:

1 class UPInt{

2 public

3 UPInt& operator++( ) ; //++ 前缀

4 const UPInt operator++( int ); //++ 后缀

5 UPInt& operator --( ); // -- 前缀

6 const UPInt operator --( int ) // -- 后缀

7 UPInt& operator +=( int ); //

8 ...

9 };

10

11 UPInt & UPInt::operator++( )

12 {

13 *this += 1;

14 return *this;

15 }

16

17 const UPInt UPInt :: operator++( int )

18 {

19 UPInt oldValue = *this;

20 ++(*this);

21 return oldValue;

22 }后缀函数使用返回参数类型const,是为了避免下面代码生效

1 UPInt i;

2 i++++;这个时候第一次调用++返回cosnt对象,并再次调用然后这个函数是non-const成员函数,所以const对象无法调用这个函数,那么i++++就无法生效了。

这里说说效率问题,我们可以看到后缀++函数建立一个临时对象以作为它返回值,这个临时对象经过构造并在最后被析构。而前缀++函数没有这样的临时变量,并且没有那样的操作。所以如果我们在程序中使用前缀++效率会更加高一些,没有了临时变量的构造与析构的动作。

4.虚析构函数

带有多态性质的base class应该声明一个virtual析构函数。

为什么这么说呢?看下面例子

class base

{ ... }

class derived:public base

{... }

base * p= new derived;

假设这里基类的析构函数不是virtual,当使用完p指针,我们删除它的时候,想想会发生什么,因为基类的析构函数是non-virtual所以不会发生多态直接调用基类析构函数,仅仅删除继承类中基类那部分内容,那么继承类对象其他内存没有被销毁,从而资源泄漏。

如果将其声明为virtual,那么就会发生多态,调用的是指向继承类的指针,那么就会销毁的是整个继承类象。

5.传递方式用引用

缺省情况下c++以值传递方式传递对象至函数。函数参数都是以实际实参的复件为初值,而调用端所获得的是函数返回值的一个附件。这些复件都是由拷贝构造函数产出。看如下例子

1 class Person{

2 public:

3 Person();

4 virtual ~Person();

5 ...

6 private:

7 std::string name;

8 std::string address;

9 }

10

11 class Student:public Person{

12 public:

13 Student();

14 ~Student();

15 ...

16 private:

17 std::string schoolName;

18 std::string schoolAddress;

19 }; 那么如果有一个函数验证是否为学生 1 bool validateStudent(Student s);

2 Student plato;

3 bool platoIsOK=validateStudent(plato);

  分析这3行代码,编译器到底做了什么?首先调用Student的copy构造函数,然后以plato为蓝本将s初始化,当validateStudent返回被销毁,所以成本为"一次Student copy构造函数调用,加上一次Student析构函数调用"。

Student对象内部有两个string对象,所以构造了两个string对象。Student继承自Person对象,里面又有两个string对象。所以by value方式传递一个Student对象,总体成本是"六次构造函数和六次析构函数"!

以by reference方式传递参数也可避免对象切割问题。当一个derived class对象以by value方式传递并被视为一个base class对象,base class的copy构造函数会被调用,造成像derived class对象全被切割掉了,仅仅留下base class对象。看如下代码通过传递引用参数完成多态

class Window{

public:

...

std::string name() const;

virtual void display() const;

};

class WindowWithScrollBars:public Window{

public:

...

virtual void display() const;

};

//传入Windos类型,调用其display函数

//传入WindowWithScrollBars类型,调用其display函数

//体现多态

void printNameAndDispaly(const Window& w)

{

std::cout<<w.name();

w.display();

} 窥视c++编译器的底层,reference往往以指针实现出来,因此pass by reference真正传递的是指针。如果对象属于内置型,pass by value往往比pass by reference 效率高些。
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