《C++代碼設計與重用》——2.2 正規函數

本節書摘來自異步社群出版社《imperfect c++中文版》一書中的第2章，第2.2節，作者： 【美】martin d.carroll , margaret a.ellis，更多章節内容可以通路雲栖社群“異步社群”公衆号檢視。

c++代碼設計與重用

2.2 正規函數

對所有提供它們的類而言，某些函數應該具有相同的語義。考慮類rational的拷貝構造函數：

上面的操作将會構造一個rational對象，它的值等同于對象r的值（我們所說的值總是指抽象值）。我們認為，每個類的拷貝構造函數都應該具有這樣的語義，就是構造一個和它的參數等值的對象。盡管c++沒有—也不能—強制拷貝構造函數遵循這種限制，但每個設計良好的c++類都應該遵守這種限制。

如果在所有設計良好的類中，某個函數的語義都是相同的話，我們就稱這個函數為正規函數。c++中的正規函數有：

拷貝構造函數；

析構函數；

基本的指派運算符（指類t的指派運算符，它的唯一參數的類型是const t&或t）；

相等運算符和不等運算符。

下面的類t顯式聲明了（上面）這些正規函數：

在這裡，我們将相等運算符和不等運算符聲明成全局函數。當然，它們也可以作為類t的成員函數。（bool類型是c++新增的類型，它有真和假兩種值，真值用新關鍵字true來表示，假值用新關鍵字false來表示。）

正規函數的語義如下：

建立一個t對象，它的（抽象）值和t對象的（抽象）值相等。

銷毀t對象。

用參數t的值給這個新對象指派，并傳回一個此對象的引用。

當且僅當tl和t2具有相同的值時，傳回true。

當且僅當tl和t2具有不同的值時，傳回true。

上面這些正規語義都是抽象的；當然，它們也就有許多種合理的底層實作方法。（實際上，對于operator= =和operator!=這兩個運算符，為了確定能夠準确無誤的實作，它們其中的一個是根據（通過調用）另一個的實作細節來實作的。）即使上面所給函數是由編譯器隐式生成的（構造函數，析構函數和指派運算符是可以由編譯器隐式生成的）1，或者是成員函數，而不是全局函數（雙目運算符往往實作成全局函數），這些語義還是成立的。

對所有設計良好的代碼，它們所有正規函數的語義都是相同的，是以，（嚴格說來）給函數的語義添加幫助文檔是沒有必要的。然而，一些過于謹慎的c++程式庫設計者為了確定使用者可以了解添加的正規函數，往往在很多地方添加了正規函數語義的幫助文檔，但這樣做的意義并不大。

1關于編譯器如何實作這3個函數，具體請參閱inside the c++object model，但有一規則就是：拷貝構造函數、析構函數和指派運算符這3個函數，要麼都由編譯器隐式生成，要麼都由使用者提供具體實作，具體參閱herb sutter在cuj的conversation.

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