標 題: 你最需要注意的11條要點(diǎn)for C++
發(fā)信站: 兩全其美網(wǎng) (Thu Jun 8 21:38:38 2006), 本站(lqqm.net)
關(guān)鍵字 C++,指針，類(lèi)，語(yǔ)法，庫
出處 http://www.codeproject.com/
下面的這些要點(diǎn)是對所有的C++程序員都適用的。我之所以說(shuō)它們是最重要
的，是因為這些要點(diǎn)中提到的是你通常在C++書(shū)中或網(wǎng)站上無(wú)法找到的。如：指向
成員的指針，這是許多資料中都不愿提到的地方，也是經(jīng)常出錯的地方，甚至是對
一些高級的C++程序員也是如此。
這里的要點(diǎn)不僅僅是解釋怎樣寫(xiě)出更好的代碼，更多的是展現出語(yǔ)言規則里面
的東西。很顯然，它們對C++程序員來(lái)說(shuō)是永久的好資料。我相信這一篇文章會(huì )使
你收獲不小。
首先，我把一些由不同層次的C++程序員經(jīng)常問(wèn)的問(wèn)題歸到一起。我驚奇的發(fā)
現有很多是有經(jīng)驗的程序員都還沒(méi)意識到 .h 符號是否還應該出現在標準頭文件
中。
要點(diǎn)1: <iostream.h> 還是 <iostream>?
很多C++程序員還在使用<iostream.h>而不是用更新的標準的<iostream>庫。
這兩者都有什么不同呢？首先，5年前我們就開(kāi)始反對把.h符號繼續用在標準的頭
文件中。繼續使用過(guò)時(shí)的規則可不是個(gè)好的方法。從功能性的角度來(lái)講，
<iostream>包含了一系列模板化的I/O類(lèi)，相反地<iostream.h>只僅僅是支持字符
流。另外，輸入輸出流的C++標準規范接口在一些微妙的細節上都已改進(jìn)，因此，
<iostream>和<iostream.h>在接口和執行上都是不同的。最后，<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(shí)質(zhì)上的不同，你不能在一個(gè)程序中混淆使用這兩個(gè)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(guò)去編寫(xiě)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(diǎn)2：用引用傳遞參數時(shí)應注意的地方
在用引用傳遞參數時(shí)，最好把引用聲明為const類(lèi)型。這樣做的好處是：告訴
程序不能修改這個(gè)參數。在下面的這個(gè)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(gè)程序傳遞一個(gè)參數2給f()。在運行時(shí)，C++創(chuàng )建一個(gè)值為2的int類(lèi)型的臨
時(shí)變量，并傳遞它的引用給f().這個(gè)臨時(shí)變量和它的引用從f()被調用開(kāi)始被創(chuàng )建
并存在直到函數返回。返回時(shí)，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(huì )更改它參數的值，更可能會(huì )使程序產(chǎn)生意想不到的
行為。所以，別忘了const。
這個(gè)要點(diǎn)也適用于用戶(hù)定義的對象。你可以給臨時(shí)對象也加上引用如果是
const類(lèi)型：
struct A{};
void f(const A& a);
int main()
{
f(A()); // OK,傳遞的是一個(gè)臨時(shí)A的const引用
}
要點(diǎn)3：“逗號分離”表達形式
“逗號分離”表達形式是從C繼承來(lái)的，使用在for-和while-循環(huán)中。當然，這
條語(yǔ)法規則被認為是不直觀(guān)的。首先，我們來(lái)看看什么是“逗號分離”表達形式。
一個(gè)表達式由一個(gè)或多個(gè)其它表達式構成，由逗號分開(kāi)，如：
if(++x, --y, cin.good()) //三個(gè)表達式
這個(gè)if條件包含了三個(gè)由逗號分離的表達式。C++會(huì )計算每個(gè)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(shí)，if條件的值才是true。下面是另一個(gè)例子：
int j=10;
int i=0;
while( ++i, --j)
{
//直到j(luò )＝0時(shí)，循環(huán)結束，在循環(huán)時(shí)，i不斷自加
}
要點(diǎn)4，使用全局對象的構造函數在程序啟動(dòng)前調用函數
有一些應用程序需要在主程序啟動(dòng)前調用其它函數。如：轉態(tài)過(guò)程函數、登記
功能函數都是必須在實(shí)際程序運行前被調用的。最簡(jiǎn)單的辦法是通過(guò)一個(gè)全局對象
的構造函數來(lái)調用這些函數。因為全局對象都是在主程序開(kāi)始前被構造，這些函數
都將會(huì )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(gè)全局實(shí)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(kāi)始執行時(shí)，它就可以從log文件中讀取數據。
毫無(wú)疑問(wèn)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(fǎng)
問(wèn)原始內存、動(dòng)態(tài)分配存儲和最大限度的發(fā)揮C++指令效率，都使你必須盡力避免
有關(guān)內存的bug。
要點(diǎn)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(yǔ)法之一。你能告訴我下面語(yǔ)句的意思
嗎？
void (*p[10]) (void (*)());
P是一個(gè)“由10個(gè)指針構成的指向一個(gè)返回void類(lèi)型且指向另一個(gè)無(wú)返回和無(wú)
運算的函數的數組”。這個(gè)麻煩的語(yǔ)法真是讓人難以辨認，不是嗎？你其實(shí)可以簡(jiǎn)
單的通過(guò)typedef來(lái)聲明相當于上面語(yǔ)句的函數。首先，使用typedef聲明“指向一
個(gè)無(wú)返回和無(wú)運算的函數的指針”：
typedef void (*pfv)();
接著(zhù)，聲明“另一個(gè)指向無(wú)返回且使用pfv的函數指針”：
typedef void (*pf_taking_pfv) (pfv);
現在，聲明一個(gè)由10個(gè)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(diǎn)6：指向成員的指針
一個(gè)類(lèi)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。后則其實(shí)并不常用，因為類(lèi)
一般是不含有公共數據成員的，僅當用在繼承用C寫(xiě)的代碼時(shí)協(xié)調結構（struct)和
類(lèi)(class)時(shí)才會(huì )用到。
指向成員的指針是C++語(yǔ)法中最難以理解的構造之一，但是這也是一個(gè)C++最強
大的特性。它可以讓你調用一個(gè)類(lèi)的函數成員而不必知道這個(gè)函數的名字。這一個(gè)
非常敏捷的調用工具。同樣的，你也可以通過(guò)使用指向數據成員的指針來(lái)檢查并改
變這個(gè)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(kāi)始時(shí)，指向成員的指針的語(yǔ)法會(huì )使你有一點(diǎn)點(diǎn)的迷惑，但你不久會(huì )發(fā)
現它其實(shí)同普通的指針差不多，只不過(guò)是*號的前面多了::符號和類(lèi)的名字，例：
定義一個(gè)指向int型的指針：
int * pi;
定義一個(gè)指向為int型的類(lèi)的數據成員：
int A::*pmi; //pmi是指向類(lèi)A的一個(gè)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(gè)指向類(lèi)A的一個(gè)int型的num成員并將它初始化為這個(gè)num
成員的地址.通過(guò)在pmi前面加上*你就可以使用和更改類(lèi)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(gè)指向類(lèi)A的指針，那么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(lèi)型構成，類(lèi)名后跟上::符號、指針名和函數的參
數列表。舉個(gè)例子：一個(gè)指向類(lèi)A的函數成員（該函數返回int類(lèi)型）的指針：
class A
{
public:
int func ();
};
int (A::*pmf) ();
上面的定義也就是說(shuō)pmf是一個(gè)指向類(lèi)A的函數成員func()的指針.實(shí)際上，這
個(gè)指針和一個(gè)普通的指向函數的指針沒(méi)什么不同，只是它包含了類(lèi)的名字和::符
號。你可以在在任何使用*pmf的地方調用這個(gè)函數
func()：
pmf=&A::func;
A a;
(a.*pmf)(); //調用a.func()
如果你先定義了一個(gè)指向對象的指針，那么上面的操作要用->*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(tài)性。所以，當你通過(guò)指針調用一個(gè)虛函數成員
時(shí)，這個(gè)調用將會(huì )被動(dòng)態(tài)回收。另一個(gè)需要注意的地方，你不能取一個(gè)類(lèi)的構造函
數和析構函數的地址。
要點(diǎn)7、避免產(chǎn)生內存碎片
經(jīng)常會(huì )有這樣的情況：你的應用程序每運行一次時(shí)就因為程序自身缺陷而產(chǎn)生
內存漏洞而泄漏內存，而你又在周期性地重復著(zhù)你的程序，結果可想而知,它也會(huì )
使系統崩潰。但怎樣做才能預防呢？首先，盡量少使用動(dòng)態(tài)內存。在大多數情況
下，你可能使用靜態(tài)或自動(dòng)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?jì)却?。舉個(gè)例子：一次分配一個(gè)數組實(shí)例所需的內存，而不是一
次只分配一個(gè)數組元素的內存。
要點(diǎn)8、是delete還是delete[]
在程序員中有個(gè)荒誕的說(shuō)法：使用delete來(lái)代替delete[]刪除數組類(lèi)型時(shí)是可
以的！
舉個(gè)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(shí)上，在一個(gè)平臺上使用delete代替delete[]的
應用程序也許不會(huì )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(huì )在另一個(gè)編譯器上編譯，在另一個(gè)平臺上運行，所以還是請使用delete[]。
要點(diǎn)9、優(yōu)化成員的排列
一個(gè)類(lèi)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) 等于12。這個(gè)結果可能會(huì )讓你吃驚，因為A的成員總
數是6個(gè)字節：1+4+1個(gè)字節。那另6字節是哪兒來(lái)的？編譯器在每個(gè)bool成員后面
都插入了3個(gè)填充字節以保證每個(gè)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(guò)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后插入了2個(gè)字節。因為b占了4個(gè)字節，所以就很自
然地把它當作一個(gè)字的形式排列，而a和c的大小1+1=2，再加上2個(gè)字節就剛好按兩
個(gè)字的形式排列B。
要點(diǎn)10、為什么繼承一個(gè)沒(méi)有虛析構函數的類(lèi)是危險的？
一個(gè)沒(méi)有虛析構函數的類(lèi)意味著(zhù)不能做為一個(gè)基類(lèi)。如std::string,
std::complex, 和 std::vector 都是這樣的。為什么繼承一個(gè)沒(méi)有虛析構函數的
類(lèi)是危險的？當你公有繼承創(chuàng )建一個(gè)從基類(lèi)繼承的相關(guān)類(lèi)時(shí)，指向新類(lèi)對象中的指
針和引用實(shí)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(gè)這樣的類(lèi)時(shí)，C++就不會(huì )調用析構函數鏈。舉個(gè)例子說(shuō)明：
class A
{
public:
~A() // 不是虛函數
{
// ...
}
};
class B: public A //錯; A沒(méi)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(méi)有被調用
}
要點(diǎn)11、以友元類(lèi)聲明嵌套的類(lèi)
當你以友元類(lèi)聲明一個(gè)嵌套的類(lèi)時(shí)，把友元聲明放在嵌套類(lèi)聲明的后面，而不
前面。
class A
{
private:
int i;
public:
class B //嵌套類(lèi)聲明在前
{
public:
B(A & a) { a.i=0;};
};
friend class B;//友元類(lèi)聲明
};
如果你把友元類(lèi)聲明放在聲明嵌套類(lèi)的前面，編譯器將拋棄友元類(lèi)后的其它聲
明。
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