【Effective C++ 学习笔记】Item1-Item4

【1】 视C++为一个语言联邦(View C++ as a federation of languages.)

最初： C with classes

现在： 支持过程形式(procedural)、面向对象形式(object-oriented)、函数形式(functional)、泛型形式(generic)、元编程形式(metaprogramming)的语言。

C++语言联邦中包含的次语言：

C 区块、语句、预处理器、内置数据类型、数组、指针没有模板、异常、重载
Object-oriented C++ classes、封装、继承、多态、virtual函数等等
Template C++
STL 它对容器、迭代器、算法以及函数对象的规约有着极佳的紧密配合与协调

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。

【2】 尽量以const，enum，inline替换#define (prefer consts, enums, and inlines to #define.)

class GamePlayer{
private:
static const int NumTurns = 5;	//常量声明式
int scores[NumTurns];			//使用该常量
};
const int GamePlayer::NumTurns;		//NumTurns的定义式

旧式的编译器如果不支持上述语法的话可以将初值放在定义式，即

class CostEstimate {
private:
static const double FudgeFactor;			//static class 常量声明
};
const double CostEstimate::FudgeFactor = 1.35;	//static class 常量定义

另一个常见的#define误用情况是以它来实现宏。

#define CALL_WITH_MAX(a,b) f((a) > (b) ? (a) : (b) )

你可能知道为宏中的所有实参加上小括号，但是纵使如此：

int a = 5, b = 0;
CALL_WITH_MAX(++a, b);           //a被累加两次
CALL_WITH_MAX(++a, b+10);        //a被累加一次

在这里，调用f之前,a的递增次数竟然取决于“它被拿来和谁比较”！

幸运的是你只需要写出template inline函数

template<typename T> inline void callWithMax (const T& a, const T& b)
{
f(a > b ? a : b);
}

对于单纯常量，最好以const 对象或者enums 替换 #defines；

对于形似函数的宏，最好改用inline 函数替换 #defines。

【3】尽可能使用const (Use const whenever possible.)

char greeting[] = "Hello";
char* p = greeting;
const char* p = greeting;
char* const p = greeting;
const char* const p = greeting;

如果const在星号左边，代表被指物是常量；若果出现在星号右边，表示指针自身是常量；如果出现在星号两边，表示被指物和指针两者都是常量。

STL的迭代器的作用就像个T*指针。声明迭代器为const就像是声明指针为const一样（即声明一个T* const指针），表示这个迭代器不得指向不同的东西，但是它所指向的东西的值是可以改动的。如果你希望迭代器指向的东西不可改动（即希望STL模拟一个const T*指针），你需要的是const_iterator。

vector<int> vec;
...
const vector<int>::iterator iter = vec.begin();
*iter = 10;    //正确，改变所指之物
++iter;        //错误，iter是const

vector<int>::const_iterator cIter = vec.begin();
*cIter = 10;   //错误，*cIter是const
++cIter;       //没问题，改变cIter

再看一个例子：

class TextBlock {
public:
...
const char& operator[] (size_t position) const
{    return text[position];    }
char& operator[](size_t position)
{    return text[position];    }
private:
string text;
};

只要重载了operator[]并对不同版本给予不同的返回类型，就可以令const 和 non-const TextBlocks获得不同的处理：

cout<<tb[0];         //没问题——读一个non-const
tb[0] = 'x';         //没问题——写一个non-const
cout<<ctb[0];        //没问题——读一个const
ctb[0] = 'x';        //错误！——写一个const

注意其中的声明：

TextBlock tb("Hello");

const TextBlocks("World");

同样需要注意的是，non-const operator[] 的返回类型是一个 char&，而不是char。如果是char，那么tb[0] = 'x' 就无法通过编译。

class CTextBlock {
public:
...
char& operator[](size_t position) const
{    return pText[position];    }
private:
char* pText;
};

这个class不适当地将其 operator[] 声明为const成员函数，而该函数却返回了一个reference指向对象内部值。假设暂时不管这个事实，请注意，operator[]实现代码并不更改 pText。于是编译器很开心地位operator[] 产出目标代码。但是看看它允许发生什么事情：

const CTextBlock cctb("Hello");    //声明一个常量对象
char* pc = &cctb[0];               //调用const operator[] 取得一个指针，指向cctb 的数据
*pc = 'J';                         //cctb现在有了"Jello"这样的内容

这其中当然不该有任何错误：你创建一个常量并且设以某值，而且只对它调用const成员函数。但你终究还是改变了它的值。

有关const_cast

class A
{
public:
A()
{
m_iNum = 0;
}

public:
int m_iNum;
};

void foo()
{
//1. 指针指向类
const A *pca1 = new A;
A *pa2 = const_cast<A*>(pca1);  //常量对象转换为非常量对象
pa2->m_iNum = 200;    //fine

//转换后指针指向原来的对象
cout<< pca1->m_iNum <<pa2->m_iNum<<endl; //200 200

//2. 指针指向基本类型
const int ica = 100;
int * ia = const_cast<int *>(&ica);
*ia = 200;
cout<< *ia <<ica<<endl;   //200 100
}

更加详细请点击

将某些东西声明为const可以帮助编译器侦测出错误的用法。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。

编译器强制实施bitwise constness，但你编写程序时应该使用“概念上的常量性”。

当const和non-const成员函数有着实质等价的实现时，令non-const版本调用const版本可以必满代码重复。

【4】确定对象被使用前已先被初始化 (Make sure that objects are initialized before they're used.)

通常如果你使用C part of C++而且初始化可能招致运行期成本，那么就不保证发生初始化。一旦进入non-Const parts of C++，规则有些变化。这就很好地解释了为什么array（来自Cpart of C++）不保证其内容被初始化，而vector（来自STL part of C++）却有此保证。

至于内置类型以外的任何其他东西，初始化责任落在构造函数身上。

基于赋值的构造函数首先调用default构造函数为成员设初值，然后立刻对它们赋予新值。default构造函数的一切作为因此浪费了。成员初值列(member initialization list)的做法避免了这一问题，因为初值列中针对各个成员变量而设置的实参，被拿去作为各成员变量之构造函数的实参。

对大多数类型而言，比起先调用default构造函数然后调用copy assignment 操作符，单只调用一次copy构造函数是比较高效的，有时甚至高效得多。对于内置型对象如numTimesConsulted，其初始化和赋值的成本相同，但为了一致性最好也通过成员初值列来初始化。

ABEntry::ABEntry (const string& name, const string& address, const list<PhoneNumber>& phones)
:theName(name),
theAddress(address),
thePhones(phones),
numTimesConsulted(0)
{    }

non-local static 变量初始化顺序不确定，带来的问题

为内置对象进行手工初始化，因为C++不保证初始化它们。

构造函数最好使用成员初值列(member initialization list)，而不要在构造函数中使用赋值操作(assignment)，其排列次序应该和它们在class中的声明次序相同。

为避免“跨编译单元之初始化序”问题，请以local static对象代替non-local static 对象。