条款18:让接口容易被正确使用,不易被误用
要点:
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好的接口很容易被正确使用,不容易被误用。你应该在你的所有接口中努力达成这性性质
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“促进正确使用”的办法包括接口的一致性,以及与内置类型的行为兼容。
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“阻止误用”的办法包括建立新类型、限制类型上的操作,束缚对象值,以及消除客户的资源管理责任。
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tr1::shared_ptr支持定制型删除器(custom deleter)。这可防范DLL问题,可被用来自动解除互斥锁(mutexes)等等。
条款19:设计class犹如设计type
如何设计高效的classes?几乎每一个class都要求你面对如下提问:
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新type的对象应该如何被创建和销毁?
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对象的初始化和对象的赋值有什么样的差别?
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新type的对象如果被passed by value(以值传递),意味着什么?
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什么是新type的“合法值”?
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你的新type需要配合某个继承图系吗?
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你的新type需要什么样的转换?
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什么样的操作符和函数对此新type而言是合理的?
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什么样的标准函数应该驳回?
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谁该取胜新type的成员?
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什么是新type的“未声明接口”?
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你的新type有多么一般化?
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你真的需要一个新type吗?
要点:
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Class的设计就是type的设计。在定义一个新type之前,请确定你已经考虑过本条款覆盖所有讨论主题。
条款20:宁以pass-by-reference-to-const替换pass-by-value
基础,没什么好说的。
要点:
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尽量以pass-by-reference-to-const替换pass-by-value。前者通常比较高效,并可避免切割问题(slicing problem)。
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以上规则并不适用于内置类型,以及STL的迭代器和函数对象。对它们而言,pass-by-value往往比较适当。
条款21:必须返回对象时,别妄想返回其reference
可能受到pass-by-value的效率牵连的影响,你可能会一心一意根除pass-by-value带来的种种问题。这可能会导致你犯下一个致使的错误:传递一些reference指向其实并不存在的对象。比如你可能写出下面这样的代码:
const Rational& operator* (const Rational& lhs,const Rational& rhs)
{
Rational result(lhs.n*rhs.n,lhs.d*rhs.d);
return result;
}
这里返回的是一个局部变量,当函数结束的时候result将被销毁,因此我们应该避免这种写法。
你可能想到返回栈上的对象
引用不行,我可以返回堆上的
引用吧,于是你写出这样的代码
const Rational& operator* (const Rational& lhs,const Rational& rhs)
{
Rational *result=new Rational(lhs.n*rhs.n,lhs.d*rhs.d);
return result;
}
但是我会说返回一个堆上的对象引用可能会引发更严重的问题:到底是谁来完成delete操作?
比如这样的调用代码:
Rational w,x,y,z;
w=x*y*z;
这里先执行x*y,将返回一个全新的Rational对象,我们称它为ta,然后ta其与z进行operator*操作,这时又将生成一个新的
Rational对象,并将w指向它,好了,你有没有发现此时ta已经丢失了?所以这绝对会导致内存泄漏。
或许你已经注意到,不论返回一个栈上对象还是堆上的对象都会出现问题,因此你可以又会想到返回一个静态数据的Rational引用,于是你写出了如下的代码。
const Rational& operator* (const Rational& lhs,const Rational& rhs)
{
static Rational result;
result=...;
return result;
}
考试下面这些完全合理的客户代码:
Rational a,b,c,d;
...
if((a*b)==(c*d)){
...
}else{
...
}
这时可能达不到你想的结果,因为
(a*b)==(c*d)总是被算为true。
以上的例子足够说服你,想要对operator*这样的函数返回reference,只是浪费时间而已,如下做法应该可以被接受的:
const Rational& operator* (const Rational& lhs,const Rational& rhs)
{
return Rational(lhs.n*rhs.n,lhs.d*rhs.d);
}
要点:
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绝不要返回pointer或reference指向一个local stack对象,或返回reference指向一个heap-allocated对象,或返回pointer或reference指向一个local static对象而有可能同时需要多个这样的对象。条款4已经为“在单线程环境中合理返回reference指向一个local static对象”提供一份设计实例。
条款22:将成员变量声明为private
public意味着不封装,而几乎可以说不封装意味不可改变,特别是对被广泛使用 classes而言。因此对于类的客户来说,如果你的变量改变的话,那么对客户来说需要改动的地方非常多,将成员变量隐藏在函数接口背后,可以为“所有可能的实现”提供弹性。
而protected成员变量也十分类似,protected成员变量的封装性并不高于public成员变量,因为假如我们要取消一个protected成员变量的话,所有它的子类都将不能使用,因此protected成员变量就像public成员变量一样缺乏封装性。
因此从封装的角度来看变量,
只有两种访问权限:private(提供封装)和其它(不提供封装)。
要点:
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切记将成员变量声明为private。这可赋予客户访问数据的一致性、可细微划分访问控制、允诺约束条件获得保证,并提供class作者以充分的实现弹性。
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protected并不比public更具封装性。
条款23:宁以non-menber、non-friend替换member函数
要点:
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宁可拿non-menber non-friend函数替换member函数。这样做可以增加封装性、包裹弹性和机能扩充性。
条款24:若所有参数皆需类型转换,请为此采用non-member函数
要点:
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如果你需要为某个函数的所有参数(包括被this指针所指的那个隐喻参数)进行类型转换,那么这个函数必须是个non-member。
条款25: 考虑写出一个不抛异常的swap函数
要点:
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当std::swap对你的类型效率不高时,提供一个swap成员函数,并确定这个函数不抛出异常。
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如果你提供一个member swap,也该提供一个non-member swap用来调用前者。对于classes(而非templates),也请特化std::swap。
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调用swap时应针对std::swap使用using声明式,然后调用swap并且不带任何“命令空间资格修饰”。
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为“用户定义类型”进行std templates全特化是好的,但造成不要尝试在std内加入某些对std而言全新的东西。
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