Effective C++ Part1

1. 譯序

C++是一個難學易用的語言。

C++的難學，展現在廣博的文法，背後的語義；語義背後的深層思維；深層思維背後的對象模型。

C++四種不同而又相輔相成的程式設計泛型：基于過程型，基于對象型，面向對象型，一般模型。

衍生的複合術語：base class，derived class，super class，subclass，class templates等。

object和type，中譯詞“對象”和“類型”。更貼切的是“物件”和“型别”。

2. 導讀部分

本書的目的是探讨如何有效運用C++。書中提出的忠告有兩類：一般性的設計政策和帶有具體細節的特定語言特性。

設計上的讨論大多是選擇題，不同做法完成同一件工作的情況下，選擇：

inheritance(繼承)還是templates(模闆)。

public繼承還是private繼承。

private繼承還是composition(複合)。

member函數還是non_member函數。

pass_by_value還是pass_by_reference。

3. 條款一：讓C++成為一個語言聯邦

C++發展與C with class，但擁有不同于C with class的觀念，特性和程式設計戰略，比如Exceptions，templates，STL等。

C++多重範型程式設計語言：過程型（procedural）面向對象型（object-oriented）函數型（functional）泛型（generic）元程式設計型（metaprogramming）。

C++能力強大，彈性十足，但所有适當的方法都有例外，合理運用這些強大的特性，方法是将C++視為由相關語言組成的聯邦。

C++語言主要的次語言：

C：C++有時解決問題的方式是進階的C語言，但是C缺乏進階特性。

Object-Oriented C++：這部分是C with class的訴求。classes（構造析構）encapsulation（封裝）inheriance（繼承）polgmorphism（多态）virtual函數（動态綁定）

Template C++：C++泛型程式設計部分，template威力強大，能帶來嶄新的程式設計範式，TMP：模闆元程式設計。

STL：STL是template程式庫，它對容器（containers）疊代器（iterators）算法（algorithms）以及函數對象（function-objects）的規約有很強的緊密配合與協調。

準則：

C-like（内置類型）而言：pass_by_value 比 pass_by_reference進階。

C part of C++移往Object-Oriented C++，由于構造和析構存在，pass_by_reference_to_const往往更好。

Template C++尤其如此。

STL中，疊代器和函數對象都在C指針上構造的，舊式的C pass_by_value再次适用。

4. 條款二：盡量以const eunm inline 替換 #define

#define 不被視為語言的一部分。define的名稱不在符号表中，由于define定義值引發的問題将很難定位。

常量替代宏 const double ASP = 1.653；

兩種特殊的情況：①定義常量指針，有必要把指針也聲明為cosnt。②class專屬常量，需要聲明為靜态成員。作用域也限定在了class中。

#define無法建立一個class專屬常量，#define并不重視作用域。

舊式編譯器可能不允許在其聲明式上獲得初值，替代方法是“the enum hack”。

取代宏函數的方案：template inline函數。

單純常量，以const對象或者enum替換#define。

形似函數的宏，改用inline函數替代#define。

5. 條款三：盡可能使用const

const文法變化多端，但是并不高深莫測。const在星号左邊，被指物是常量。const在星号右邊，指針自身是常量。

const出現在類型名的兩側時，效果是一樣的。

STL疊代器和const：STL疊代器是以指針為根據塑模出來的，疊代器等同于T*。

const面向函數聲明時的應用：const與傳回值，參數，函數自身（成員函數）關聯。

傳回值是const：函數傳回值不期望被修改時使用，多用于左值的運算符重載，例如 * 的重載。這種情況下參考基礎類型在相同情況的的表現。

const成員函數：

const成員函數的目的是确認該函數可用于const對象上。

可以知道哪個函數可以修改對象的内容，而哪些不行。

使操作cosnt對象稱為可能。

兩個成員函數隻是常量性不同，可以被重載，const是函數簽名的一部分。

實際程式中，const對象大多用于passed by pointer_to_const 或者 passed by reference_to_const的傳遞結果。

成員函數時const，分為兩種概念行為，bitwise constness 和 logical constness

bitwise const 認為成員函數不修改任何成員變量時，才能說是const，符合C++對常量性的定義。const成員函數不能修改任何non-static成員變量。

很多函數不十足具備bitwise const特性，卻能通過bitwise測試，例如函數傳回指針成員所指向的内容，在函數外部可以修改成員值。

以上的情況導出了logical constness，const成員函數可以修改它所處理的對象内部某些bit，但是隻有在用戶端監測不到時才能如此。

對象有在const成員函數中修改no-static成員的需求，C++引入了mutable，釋放了no-staic成員變量的bitwise constness 限制。

在const和non-const成員函數中避免重複

當成員函數需要const版本和非const版本時，使用const版本實作non-const版本。

步驟：實作const版本；傳回類型為const引用；函數類型是const。實作non-const版本；使用static_cast把*this轉為const；通路成員；對成員類型進行const_cast，去const屬性。

反向的const調用non-const模闆是錯誤的，違反了const的本質屬性。

6. 條款四：确定對象被使用前已經被初始化

指派和初始化的差別：構造函數内部都叫指派，在初始化清單中的行為叫初始化。

C++有固定的成員函數初始化次序。base class 早于 derived classes。成員的初始化清單按聲明次序初始化。

non-local static對象初始化次序：

函數内部的static對象時local static，其餘的static對象都是non-local static。

兩個non-local static 互相依賴（處于不同的編譯單元），兩個對象的初始化次序沒有明确的定義。

解決這類情況的方式是把static對象放在static函數中定義傳回。