Effective C++读书笔记一

一.让自己习惯C++

条款01：视C++为一个语言联邦

为了更好的理解C++，我们将C++分解为四个主要次语言：
C。说到底C++仍是以C为基础。区块，语句，预处理器，内置数据类型，数组，指针统统来自C。编程效率不高。
Object-Oreinted C++。这一部分是面向对象设计之古典守则在C++上的最直接实施。类，封装，继承，多态，virtual函数等等…
Template C++。这是C++泛型编程部分。

请记住：
这四个次语言，当你从某个次语言切换到另一个，导致高效编程守则要求你改变策略。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。

条款02：尽量以const，enum，inline替换#define

这个条款或许可以改为“宁可 以编译器替换预处理器”。即尽量少用预处理。
编译过程：.c文件－－预处理－－>.i文件－－编译-－>.o文件－-链接－－>bin文件

预处理过程扫描源代码，对其进行初步的转换，产生新的源代码提供给编译器。检查包含预处理指令的语句和宏定义，将所有的#define删除，并且展开所有的宏定义。预处理过程还会删除程序中的注释和多余的空白字符。可见预处理过程先于编译器对源代码进行处理。预处理指令是以#号开头的代码行。
将被包含的文件插入到该预编译指令的位置

 例：#define ASPECT_RATIO 1.653
 记号名称ASPECT_RATIO也许从未被编译器看见，也许在编译器开始处理源代码之前它就被预处理器移走了。即编译源代码时ASPECT_RATIO已被1.653取代。ASPECT_RATIO可能并未进入记号表（symbol table）。当出现编译错误信息是会导致追踪错误麻烦。
 替换：const double AspectRatio = 1.653；
 好处应该有：多了类型检查，因为#define 只是单纯的替换，而这种替换在目标码中可能出现多份1.653；改用常量绝不会出现相同情况。

常量替换#define两点注意：
1.定义常量指针：(由于常量指针通常放在头文件内，因此有必要将指针声明为const)
const char *const authorName = “Shenzi”；//指针变量和指向的内容都是不变的。
const std::string authorName(“Shenzi”);
2.类专属常量：(为将常量的作用域限制在class内，必须让它成为class的一个成员。为确保常量至多只有一个实体，你需让它成为一个static成员)
classA{
private:
static const int NumTurns = 5；//static 静态常量 所有的对象只有一份拷贝。此处是声明
}
此时已经给予初值。在后面的定义是就不需要设定初值。in-class初值设定只允许对整型常量进行。除上语法，也可以在头文件类内声明，在实现文件中类外定义并赋初值。
万一你编译器不允许“static整数型class常量”完成“in class初值设定”（即在类的声明中设定静态整形的初值），我们可以通过枚举类型予以补偿(一个属于枚举类型的数值可权充 ints 被使用)：
enum { NumTurns = 5 }；
*取一个const的地址是合法的，但取一个enum的地址就不合法，而取一个#define的地址通常也不合法。如果你不想让别人获取一个pointer或reference指向你的某个整数常量，enum可以帮助你实现这个约束。

 例：#define CALL_WITH_MAX(a,b)    f((a) > (b)) ? (a) : (b))
 上面的宏有太多缺点。
 宏看起来像函数，但不会招致函数调用带来的额外开销，而是一种简单的替换。
 替换：
  template<typename T>
  inline void callWithMax(cosnt T &a, cosnt T &b)
  {
        f(a > b ? a : b);
   }
  callWithMax是个真正的函数，它遵循作用于和访问规则。

请记住：
对于单纯常量，最好以const对象或enums替换#defines；
对于形似函数的宏，最好改用inline函数替换#defines。

条款03：尽可能使用const

const允许你告诉编译器和其他程序员某值应保持不变，只要“某值”确实是不该被改变的，那就该确实说出来。
关键字const多才多艺：
例：
char greeting[] = “Hello”;
char *p = greeting; //指针p及所指的字符串都可改变；
const char *p = greeting; //指针p本身可以改变，如p = &Anyother；p所指的字符串不可改变；
char * cosnt p = greeting; //指针p不可改变，所指对象可改变；
const char * const p = greeting; //指针p及所致对象都不可改变；

const 用法说明：

如果关键字const出现在星号左边，表示被指物是常量。const char *p和char const *p两种写法意义一样，都说明所致对象为常量；
如果关键字const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(标准模板库)例子，迭代器的作用就像T*指针，声明迭代器为常量就是声明指针本身为const一样，这一点和：

const std::vector<int>::interator iter = vec.begin();  //iter作用像T *const,
++iter ;    // 错误：iter是const
*iter = 10  //正确，改变iter所指物
std::vector<int>::const_iterator cIter = vec.begin();  //作用像const T*
*cIter = 10 错误：*cIter是const
注：std::vector<int>::interator iter  表示将iter声明为std::vector<int>的迭代器

关于迭代器：
迭代器就像指针，可以访问容器里面的元素，但是还能完成其他操作。STL为每个容器都定义了迭代器，运用模板，这样函数就可以不仅独立于容器中存储的数据类型，而且独立于容器本身的数据结构。迭代器有5种类型，相应的就有不同的功能。

const用于函数开头
令函数返回一个常量值，往往可以降低因客户错误而造成的意外，而不至于放弃安全性和高效性。
例：const Rational operator* （const Rational &lhs, cosnt Rational &rhs）;
引用作为返回值，必须遵守以下规则：
（1）不能返回局部变量的引用。主要原因是局部变量会在函数返回后被销毁，因此被返回的引用就成为了”无所指”的引用，程序会进入未知状态。
（2）不能返回函数内部new分配的内存的引用。虽然不存在局部变量的被动销毁问题，可对于这种情况（返回函数内部new分配内存的引用），又面临其它尴尬局面。例如，被函数返回的引用只是作为一 个临时变量出现，而没有被赋予一个实际的变量，那么这个引用所指向的空间（由new分配）就无法释放，造成memory leak。
（3）可以返回类成员的引用，但最好是const。主要原因是当对象的属性是与某种业务规则（business rule）相关联的时候，其赋值常常与某些其它属性或者对象的状态有关，因此有必要将赋值操作封装在一个业务规则当中。如果其它对象可以获得该属性的非常 量引用（或指针），那么对该属性的单纯赋值就会破坏业务规则的完整性。
const成员函数
举例
const char& operator[](std:size_t position) const
const成员函数使class接口比较容易被理解，它们使“操作const对象”称为可能；
说明：声明为const的成员函数（在函数名后加const），不可改变non-static成员变量，在成员变量声明之前添加mutable(可变的)可让其在const成员函数中可被改变。

const_cast<char &>(static_cast<const TextBlock &>(*this))[position];
//static_cast 将TextBlock &转为const TextBlock &；
//const_cast将返回值去掉const约束；

请记住：
将某些东西声明为const可帮助编译器侦测出错误用法。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“概念上的车辆”（conceptual constness）；
当cosnt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版本可避免代码重复。但是不能用const成员函数调用non-const成员函数

条款04：确定对象被使用前已先被初始化

永远在使用对象之前先将它初始化。对于无任何成员的*内置类型*，你必须手工完成此事。至于内置类型以外的任何其它东西，初始化责任落在构造函数身上，确保每一个构造函数都将对象的每一个成员初始化。

区分赋值和初始化：
C++规定，对象的成员变量的初始化动作发生在进入构造函数本体之前。所以应将成员变量的初始化置于构造函数的初始化列表中。
ABEntry::ABEntry(const std::string& name, const std::string& address,
const std::list& phones)
{
theName = name; //这些都是赋值，而非初始化
theAddress = address; //这些成员变量在进入函数体之前已调用默认构造函数，接着又调用赋值构造函数，
thePhones = phones; //即要经过两次的函数调用。
numTimesConsulted = 0;
}

ABEntry::ABEntry(const std::string& name, const std::string& address,
                                const std::list<PhoneNumber>& phones) 
    : theName(name),                    //这些才是初始化 
    theAddress(address),                //这些成员变量只用相应的值进行拷贝构造函数，所以通常效率更高。
    thePhones(phones),
    numTimesConsulted(0)
    {    } 
所以，对于非内置类型变量的初始化应在初始化列表中完成，以提高效率。而对于内置类型对象，如numTimesConsulted（int），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始化表来初始化。

举例：
无参构造函数
ABEntry::ABEntry( )
: theName(), //调用thename的默认构造函数
theAddress(), //
thePhones(),
numTimesConsulted(0)
{ }

如果成员变量时const或reference，它们就一定需要初值，不能被赋值。见条款五
所以避免麻烦，简单的做法是总是使用成员初值列
C++有着十分固定的“成员初始化次序”。基类总是在派生类之前被初始化，而类的成员变量总是以其说明次序被初始化。所以：当在成员初始化列表中列各成员时，最好总是以其声明次序为次序。
讨论 non-local static 对象的初始化次序
所谓static对象，其寿命从被构造出来直到程序结束为止，这种对象包括global对象，定义于namespace作用域内的对象，在class内，函数内，以及在file作用域内声明为static的对象。
函数内的static对象称为local static对象，其他static对象称为non-local static对象，程序结束时，static对象会被自动销毁。
对于“跨编译单元之non-local static初始化次序”，non-local static 对象的初始化动作使用了另一个编译器单元内的某个non-local static对象，它使用的这个对象可能尚未被初始化。解决方法是：将每个non-local static对象搬到自己的专属函数内。这些函数将返回一个reference指向它所含的对象。

class filesysterm{};
filesysterm & tfs()  //这个函数用来替换tfs对象，它在filesysterm class 中可能是个static　
{
static filesysterm fs; //定义并初始化一个local static对象返回一个reference指向上述对象
return fs;
}

请记住：
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始化列表，而不要在构造函数本体内使用赋值操作。初始化列表列出的成员变量，其排列次序应该和它们在类中的声明次序相同；
为免除“跨编译单元之初始化次序”问题，请以local static对象替换non-local static对象。