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c++ 的11個要點

容易混淆的東東 下面的這些要點是對所有的C++ 程序員 都適用的。我之所以說它們是最重要 的,是因為這些要點中提到的是你通常在C++書中或網站上無法找到的。如:指向 成員的指針,這是許多資料中都不願提到的地方,也是經常出錯的地方,甚至是對 一些高級的C+ 容易混淆的東東

下面的這些要點是對所有的C++程序員都適用的。我之所以說它們是最重要 
的,是因為這些要點中提到的是你通常在C++書中或網站上無法找到的。如:指向
成員的指針,這是許多資料中都不願提到的地方,也是經常出錯的地方,甚至是對
一些高級的C++程序員也是如此。
  這裡的要點不僅僅是解釋怎樣寫出更好的代碼,更多的是展現出語言規則裡面
的東西。很顯然,它們對C++程序員來說是永久的好資料。我相信這一篇文章會使
你收獲不小。

  首先,我把一些由不同層次的C++程序員經常問的問題歸到一起。我驚奇的發
現有很多是有經驗的程序員都還沒意識到 .h 符號是否還應該出現在標准頭文件
中。


要點1: <iostream.h> 還是 <iostream>?

  很多C++程序員還在使用<iostream.h>而不是用更新的標准的<iostream>庫。
這兩者都有什麼不同呢?首先,5年前我們就開始反對把.h符號繼續用在標准的頭
文件中。繼續使用過時的規則可不是個好的方法。從功能性的角度來講,
<iostream>包含了一系列模板化的I/O類,相反地<iostream.h>只僅僅是支持字符
流。另外,輸入輸出流的C++標准規范接口在一些微妙的細節上都已改進,因此,
<iostream>和<iostream.h>在接口和執行上都是不同的。最後,<iostream>的各組
成都是以STL的形式聲明的,然而<iostream.h>的各組成都是聲明成全局型的。

  因為這些實質上的不同,你不能在一個程序中混淆使用這兩個庫。做為一種習
慣,在新的代碼中一般使用<iostream>,但如果你處理的是過去編寫的代碼,為了
繼承可以用繼續用<iostream.h>舊保持代碼的一致性。  


要點2:用引用傳遞參數時應注意的地方

  在用引用傳遞參數時,最好把引用聲明為const類型。這樣做的好處是:告訴
程序不能修改這個參數。在下面的這個例子中函數f()就是傳遞的引用:

void f(const int & i);
int main()
{
 f(2); /* OK */
}

  這個程序傳遞一個參數2給f()。在運行時,C++創建一個值為2的int類型的臨
時變量,並傳遞它的引用給f().這個臨時變量和它的引用從f()被調用開始被創建
並存在直到函數返回。返回時,就被馬上刪除。注意,如果我們不在引用前加上
const限定詞,則函數f()可能會更改它參數的值,更可能會使程序產生意想不到的
行為。所以,別忘了const。

  這個要點也適用於用戶定義的對象。你可以給臨時對象也加上引用如果是
const類型:

struct A{};
void f(const A& a);
int main()
{
 f(A()); // OK,傳遞的是一個臨時A的const引用
}


要點3:“逗號分離”表達形式

 “逗號分離”表達形式是從C繼承來的,使用在for-和while-循環中。當然,這
條語法規則被認為是不直觀的。首先,我們來看看什麼是“逗號分離”表達形式。

  一個表達式由一個或多個其它表達式構成,由逗號分開,如:

 if(++x, --y, cin.good()) //三個表達式
  這個if條件包含了三個由逗號分離的表達式。C++會計算每個表達式,但完整
的“逗號分離”表達式的結果是最右邊表達式的值。因此,僅當cin.good()返回
true時,if條件的值才是true。下面是另一個例子:
int j=10;
int i=0;
while( ++i, --j)
{
 //直到j=0時,循環結束,在循環時,i不斷自加
}

要點4,使用全局對象的構造函數在程序啟動前調用函數

  有一些應用程序需要在主程序啟動前調用其它函數。如:轉態過程函數、登記
功能函數都是必須在實際程序運行前被調用的。最簡單的辦法是通過一個全局對象
的構造函數來調用這些函數。因為全局對象都是在主程序開始前被構造,這些函數
都將會在main()之前返回結果。如:
class Logger
{

 public:
 Logger()
  {
   activate_log();//譯者注:在構造函數中調用你需要先運行的函數
  }
};
Logger log; //一個全局實例

int main()
{
 record * prec=read_log();//譯者注:讀取log文件數據
 //.. 程序代碼
}


  全局對象log在main()運行之前被構造,log調用了函數activate_log()。從
而,當main()開始執行時,它就可以從log文件中讀取數據。


  毫無疑問地,在C++編程中內存管理是最復雜和最容易出現bug的地方。直接訪
問原始內存、動態分配存儲和最大限度的發揮C++指令效率,都使你必須盡力避免

有關內存的bug。
  
要點5:避免使用復雜構造的指向函數的指針

  指向函數的指針是C++中可讀性最差的語法之一。你能告訴我下面語句的意思
嗎?

void (*p[10]) (void (*)());
  P是一個“由10個指針構成的指向一個返回void類型且指向另一個無返回和無
運算的函數的數組”。這個麻煩的語法真是讓人難以辨認,不是嗎?你其實可以簡
單的通過typedef來聲明相當於上面語句的函數。首先,使用typedef聲明“指向一
個無返回和無運算的函數的指針”:
typedef void (*pfv)();
  接著,聲明“另一個指向無返回且使用pfv的函數指針”:
typedef void (*pf_taking_pfv) (pfv);
  現在,聲明一個由10個上面這樣的指針構成的數組:
pf_taking_pfv p[10];
  與void (*p[10]) (void (*)())達到同樣效果。但這樣是不是更具有可讀性
了!

要點6:指向成員的指針

  一個類有兩種基本的成員:函數成員和數據成員。同樣的,指向成員的指針也
有兩種:指向函數成員的指針和指向數據成員的指針。後則其實並不常用,因為類
一般是不含有公共數據成員的,僅當用在繼承用C寫的代碼時協調結構(struct)和
類(class)時才會用到。

  指向成員的指針是C++語法中最難以理解的構造之一,但是這也是一個C++最強
大的特性。它可以讓你調用一個類的函數成員而不必知道這個函數的名字。這一個
非常敏捷的調用工具。同樣的,你也可以通過使用指向數據成員的指針來檢查並改
變這個數據而不必知道它的成員名字。

  指向數據成員的指針

  盡管剛開始時,指向成員的指針的語法會使你有一點點的迷惑,但你不久會發
現它其實同普通的指針差不多,只不過是*號的前面多了::符號和類的名字,例:
定義一個指向int型的指針:


int * pi;
  定義一個指向為int型的類的數據成員:
int A::*pmi; //pmi是指向類A的一個int型的成員
  你可以這樣初始化它:
class A
{
 public:
 int num;
 int x;
};
int A::*pmi = & A::num;
  上面的代碼是聲明一個指向類A的一個int型的num成員並將它初始化為這個num
成員的地址.通過在pmi前面加上*你就可以使用和更改類A的num成員的值:
A a1, a2;
int n=a1.*pmi; //把a1.num賦值給n
a1.*pmi=5; // 把5賦值給a1.num
a2.*pmi=6; // 把6賦值給6a2.num

  如果你定義了一個指向類A的指針,那麼上面的操作你必須用 ->*操作符代
替:
A * pa=new A;
int n=pa->*pmi;
pa->*pmi=5;

  指向函數成員的指針

  它由函數成員所返回的數據類型構成,類名後跟上::符號、指針名和函數的參
數列表。舉個例子:一個指向類A的函數成員(該函數返回int類型)的指針:

class A
{
 public:
 int func ();
};
int (A::*pmf) ();

  上面的定義也就是說pmf是一個指向類A的函數成員func()的指針.實際上,這
個指針和一個普通的指向函數的指針沒什麼不同,只是它包含了類的名字和::符
號。你可以在在任何使用*pmf的地方調用這個函數
func():
pmf=&A::func;
A a;
(a.*pmf)(); //調用a.func()
  如果你先定義了一個指向對象的指針,那麼上面的操作要用->*代替:
A *pa=&a;
(pa->*pmf)(); //調用pa->func()
  指向函數成員的指針要考慮多態性。所以,當你通過指針調用一個虛函數成員
時,這個調用將會被動態回收。另一個需要注意的地方,你不能取一個類的構造函
數和析構函數的地址。

要點7、避免產生內存碎片


  經常會有這樣的情況:你的應用程序每運行一次時就因為程序自身缺陷而產生
內存漏洞而洩漏內存,而你又在周期性地重復著你的程序,結果可想而知,它也會
使系統崩潰。但怎樣做才能預防呢?首先,盡量少使用動態內存。在大多數情況
下,你可能使用靜態或自動存儲或者是STL容器。第二,盡量分配大塊的內存而不
是一次只分配少量內存。舉個例子:一次分配一個數組實例所需的內存,而不是一
次只分配一個數組元素的內存。

要點8、是delete還是delete[]

  在程序員中有個荒誕的說法:使用delete來代替delete[]刪除數組類型時是可
以的!
  舉個例子吧:

 int *p=new int[10];
 delete p; //錯誤,應該是:delete[] p
  上面的程序是完全錯誤的。事實上,在一個平台上使用delete代替delete[]的
應用程序也許不會造成系統崩潰,但那純粹是運氣。你不能保證你的應用程序是不
是會在另一個編譯器上編譯,在另一個平台上運行,所以還是請使用delete[]。

要點9、優化成員的排列

  一個類的大小可以被下面的方式改變:

struct A

{
 bool a;
 int b;
 bool c;
}; //sizeof (A) == 12

  在我的電腦上sizeof (A) 等於12。這個結果可能會讓你吃驚,因為A的成員總
數是6個字節:1+4+1個字節。那另6字節是哪兒來的?編譯器在每個bool成員後面
都插入了3個填充字節以保證每個成員都是按4字節排列,以便分界。你可以減少A
的大小,通過以下方式:

struct B
{
 bool a;
 bool c;
 int b;
}; // sizeof (B) == 8

  這一次,編譯器只在成員c後插入了2個字節。因為b占了4個字節,所以就很自
然地把它當作一個字的形式排列,而a和c的大小1+1=2,再加上2個字節就剛好按兩
個字的形式排列B。

要點10、為什麼繼承一個沒有虛析構函數的類是危險的?

  一個沒有虛析構函數的類意味著不能做為一個基類。如std::string,
std::complex, 和 std::vector 都是這樣的。為什麼繼承一個沒有虛析構函數的
類是危險的?當你公有繼承創建一個從基類繼承的相關類時,指向新類對象中的指
針和引用實際上都指向了起源的對象。因為析構函數不是虛函數,所以當你delete
一個這樣的類時,C++就不會調用析構函數鏈。舉個例子說明:

class A
{
 public:
 ~A() // 不是虛函數
 {
 // ...
 }
};
class B: public A //錯; A沒有虛析構函數
{
 public:
 ~B()
 {
 // ...
 }
};

int main()
{
 A * p = new B; //看上去是對的
 delete p; //錯,B的析構函沒有被調用
}




要點11、以友元類聲明嵌套的類

  當你以友元類聲明一個嵌套的類時,把友元聲明放在嵌套類聲明的後面,而不
前面。

class A
{
 private:
 int i;
 public:
 class B //嵌套類聲明在前
 {
  public:
  B(A & a) { a.i=0;};
 };
 friend class B;//友元類聲明
};

  如果你把友元類聲明放在聲明嵌套類的前面,編譯器將拋棄友元類後的其它聲
明。

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