Effective C++ 笔记二 构造/析构/赋值运算

条款05：了解C++默默编写并调用哪些函数

编译器默认声明一个default构造函数、一个copy构造函数、一个copy assignment操作符和一个析构函数。这些函数都是public且inline。

1 class Empty {

2 public:

3     Empty() {...}

4     Empty(const Empty& rhs) {...}

5     ~Empty() {...}

6     Empty& operator=(const Empty& rhs) {...}

7 };

如果你打算在一个内含reference成员的class内支持赋值操作，你必须自己定义copy assignment操作符。如果某个base classes将copy assignment操作符声明为private，编译器将拒绝为其derived classes生成一个copy assignment操作符。

记住：

编译器可以暗自为class创建default构造函数、copy构造函数、copy assignment操作符，以及析构函数。

 

条款06：若不想使用编译器自动生成的函数，就该明确拒绝

如果不声明copy构造函数或copy assignment操作符，编译器可能为你产出一份，于是你的classes支持copying。所有的编译器产出的函数都是public。为了阻止这些函数被创建出来，将他们声明为private。但是member函数和friend函数还是可以调用你的private函数。如果不去定义它们，那么在某些人不慎调用时会得到一个连接错误。

将连接期错误移至编译期是可能的。设计一个阻止copying操作的base class。

1 class Uncopyable {

2 protected:

3     Uncopyable() {}

4     ~Uncopyable() {}

5 private:

6     Uncopyable(const Uncopyable&);

7     Uncopyable& operator=(const Uncopyable&);

8 };

记住：

为驳回编译器自动提供的机能，可将相应的成员函数声明为private并且不予实现。使用像Uncopyable这样的base class也是一种做法。

 

条款07：为多态基类声明virtual析构函数

当derived class对象经由一个base class指针被删除，而该base class带着一个non-virtual析构函数，其结果未有定义。

给base class一个virtual析构函数。此后删除derived class对象就会如你想要的那般。

任何class只要带有virtual函数都几乎确定应该也有一个virtual析构函数。当class不企图被当做base class，令其析构函数为virtual往往是个馊主意。

欲实现出virtual函数，对象必须携带某些信息，主要用来在运行期决定哪一个virtual函数被调用。这份信息通常是由一个所谓vptr(virtual table pointer)指针指出。vptr指向一个由函数指针构成的数组，称为vtbl(virtual table)；每一个带有virtual函数的class都有一个相应的vtbl。当对象调用某一virtual函数，实际被调用的函数取决于该对象的vptr所指的那个vtbl，编译器在其中寻找适当的函数指针。如果class内含virtual函数，其对象的体积会增加。

为你希望它称为抽象的那个class声明一个pure virtual析构函数。

1 class AWOV {

2 public:

3     virtual ~AWOV()=0;

4 };

5 AWOV::~AWOV(){}

析构函数运作的方式是，最深层派生的那个class其析构函数最先被调用，然后是其每一个base class的析构函数被调用。给base classes一个virtual析构函数，这个规则只适用于带多态性质的base classes身上。这种base classes的设计目的是为了用来通过base class接口处理derived class对象。而并非所有base classes的设计目的都是为了多态用途。

记住：

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，他就应该拥有一个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virtual析构函数。

 

条款08：别让异常逃离析构函数

C++并不禁止析构函数凸出异常，但它不鼓励你这样做。在两个异常同时存在的情况下，程序若不是结束执行就是导致不明确行为。

如果程序遭遇一个于析构期发生的错误后无法继续执行，强迫结束程序是个合理选项。将异常吞掉是个坏主意，它压制了某些动作失败的重要信息。

一个较佳策略是重新设计接口，使其客户有机会对可能出现的问题作出反应。

记住：

析构函数绝对不要吐出异常。如果一个被析构函数调用的函数可能跑出异常，析构函数应该捕捉任何异常，然后吞下它们或结束程序。

如果客户需要对某个操作函数运行期间抛出的异常作出反应，那么class应该提供一个普通函数执行该操作。

 

条款09：绝不在构造和析构过程中调用virtual函数

base class构造期间virtual函数绝对不会下降到derived classes阶层。在derived class对象的base class构造期间，对象的类型是base class而不是derived class。不只virtual函数会被编译器解析至base class，若使用运行期类型信息，也会把对象视为base class类型。

相同道理也适用于析构函数。一旦derived class析构函数开始执行，对象内的derived class成员变量便呈现未定义值，所以C++视它们仿佛不再存在。进入base class析构函数后对象就成为一个base class对象。

由于无法使用virtual函数从base classes向下调用，在构造期间，你可以藉由令derived classes将必要的构造信息向上传递至base class构造函数替换之而加以弥补。

记住：

在构造和析构期间不要调用virtual函数，因为这类调用从不下降至derived class。

 

条款10：令operator=返回一个reference to *this

为了实现连锁赋值，赋值操作符必须返回一个reference指向操作符的左侧实参。这是你为classes实现赋值操作符时应该遵循的协议。

1 class Widget {

2 public:

3     Widget& operator=(const Widget& rhs) {

4         ...

5         return *this;

6     }

7 };

这个协议不仅适用于以上的标准赋值形式，也适用于所有赋值相关运算。

记住：

另赋值操作符返回一个reference to *this。

 

条款11：在operator=中处理自我赋值

自我赋值发生在对象被赋值给自己时。

欲阻止这种错误，传统做法是藉由operator=最前面的一个证同测试达到自我赋值的检验目的。

1     Widget& operator=(const Widget& rhs) {

2         if (this==&rhs) return *this;

3         ...

4         return *this;

5     }

这个版本仍然不具备异常安全性，而让operator=具备异常安全性往往自动获得自赋值安全的回报。

另一个替代方案是，使用copy and swap技术。

1 class Widget {

2 public:

3     Widget& operator=(const Widget& rhs) {

4         Widget temp(rhs);

5         swap(temp);

6         return *this;

7     }

8 };

记住：

确保当对象自我赋值时operator=有良好行为。其中技术包括比较来源对象和目标对象的地址、精心周到的语句顺序、以及copy-and-swap。

确定任何函数如果操作一个以上的对象，而其中多个对象是同一个对象时，其行为仍然正确。

 

条款12：复制对象时勿忘其每一个成分

既然你拒绝编译器为你写出copying函数，如果你的代码不完全，它们也不告诉你。如果你为class添加一个成员变量，你必须同时修改copying函数。

任何时候只要你承担起为derived class撰写copying函数的重责大任，必须很小心的也复制其base class成分。你应该让derived class的copying函数调用相应的base class函数。

当你编写一个copying函数，请确保：复制所有local成员变量；调用所有base classes内适当的copying函数。

如果你发现你的copy构造函数和copy assignment操作符有相近的代码，消除重复代码的做法是，建立一个新的成员给两者调用。这样的函数往往是private而且常被命名为init。这个策略可以安全消除copy构造函数和copy assignment操作符之间的代码重复。

记住：

Copying函数应该确保复制对象内的所有成员变量及所有base class成分。

不要尝试以某个copying函数实现另一个copying函数。应该将共同机能放进第三个函数中，并由两个copying函数共同调用。