Effective C++ Part1

1. 译序

C++是一个难学易用的语言。

C++的难学，体现在广博的语法，背后的语义；语义背后的深层思维；深层思维背后的对象模型。

C++四种不同而又相辅相成的编程泛型：基于过程型，基于对象型，面向对象型，一般模型。

衍生的复合术语：base class，derived class，super class，subclass，class templates等。

object和type，中译词“对象”和“类型”。更贴切的是“物件”和“型别”。

2. 导读部分

本书的目的是探讨如何有效运用C++。书中提出的忠告有两类：一般性的设计策略和带有具体细节的特定语言特性。

设计上的讨论大多是选择题，不同做法完成同一件工作的情况下，选择：

inheritance(继承)还是templates(模板)。

public继承还是private继承。

private继承还是composition(复合)。

member函数还是non_member函数。

pass_by_value还是pass_by_reference。

3. 条款一：让C++成为一个语言联邦

C++发展与C with class，但拥有不同于C with class的观念，特性和编程战略，比如Exceptions，templates，STL等。

C++多重范型编程语言：过程型（procedural）面向对象型（object-oriented）函数型（functional）泛型（generic）元编程型（metaprogramming）。

C++能力强大，弹性十足，但所有适当的方法都有例外，合理运用这些强大的特性，方法是将C++视为由相关语言组成的联邦。

C++语言主要的次语言：

C：C++有时解决问题的方式是高级的C语言，但是C缺乏高级特性。

Object-Oriented C++：这部分是C with class的诉求。classes（构造析构）encapsulation（封装）inheriance（继承）polgmorphism（多态）virtual函数（动态绑定）

Template C++：C++泛型编程部分，template威力强大，能带来崭新的编程范式，TMP：模板元编程。

STL：STL是template程序库，它对容器（containers）迭代器（iterators）算法（algorithms）以及函数对象（function-objects）的规约有很强的紧密配合与协调。

准则：

C-like（内置类型）而言：pass_by_value 比 pass_by_reference高级。

C part of C++移往Object-Oriented C++，由于构造和析构存在，pass_by_reference_to_const往往更好。

Template C++尤其如此。

STL中，迭代器和函数对象都在C指针上构造的，旧式的C pass_by_value再次适用。

4. 条款二：尽量以const eunm inline 替换 #define

#define 不被视为语言的一部分。define的名称不在符号表中，由于define定义值引发的问题将很难定位。

常量替代宏 const double ASP = 1.653；

两种特殊的情况：①定义常量指针，有必要把指针也声明为cosnt。②class专属常量，需要声明为静态成员。作用域也限定在了class中。

#define无法创建一个class专属常量，#define并不重视作用域。

旧式编译器可能不允许在其声明式上获得初值，替代方法是“the enum hack”。

取代宏函数的方案：template inline函数。

单纯常量，以const对象或者enum替换#define。

形似函数的宏，改用inline函数替代#define。

5. 条款三：尽可能使用const

const语法变化多端，但是并不高深莫测。const在星号左边，被指物是常量。const在星号右边，指针自身是常量。

const出现在类型名的两侧时，效果是一样的。

STL迭代器和const：STL迭代器是以指针为根据塑模出来的，迭代器等同于T*。

const面向函数声明时的应用：const与返回值，参数，函数自身（成员函数）关联。

返回值是const：函数返回值不期望被修改时使用，多用于左值的运算符重载，例如 * 的重载。这种情况下参考基础类型在相同情况的的表现。

const成员函数：

const成员函数的目的是确认该函数可用于const对象上。

可以知道哪个函数可以修改对象的内容，而哪些不行。

使操作cosnt对象称为可能。

两个成员函数只是常量性不同，可以被重载，const是函数签名的一部分。

实际程序中，const对象大多用于passed by pointer_to_const 或者 passed by reference_to_const的传递结果。

成员函数时const，分为两种概念行为，bitwise constness 和 logical constness

bitwise const 认为成员函数不修改任何成员变量时，才能说是const，符合C++对常量性的定义。const成员函数不能修改任何non-static成员变量。

很多函数不十足具备bitwise const特性，却能通过bitwise测试，例如函数返回指针成员所指向的内容，在函数外部可以修改成员值。

以上的情况导出了logical constness，const成员函数可以修改它所处理的对象内部某些bit，但是只有在客户端监测不到时才能如此。

对象有在const成员函数中修改no-static成员的需求，C++引入了mutable，释放了no-staic成员变量的bitwise constness 约束。

在const和non-const成员函数中避免重复

当成员函数需要const版本和非const版本时，使用const版本实现non-const版本。

步骤：实现const版本；返回类型为const引用；函数类型是const。实现non-const版本；使用static_cast把*this转为const；访问成员；对成员类型进行const_cast，去const属性。

反向的const调用non-const模板是错误的，违反了const的本质属性。

6. 条款四：确定对象被使用前已经被初始化

赋值和初始化的区别：构造函数内部都叫赋值，在初始化列表中的行为叫初始化。

C++有固定的成员函数初始化次序。base class 早于 derived classes。成员的初始化列表按声明次序初始化。

non-local static对象初始化次序：

函数内部的static对象时local static，其余的static对象都是non-local static。

两个non-local static 互相依赖（处于不同的编译单元），两个对象的初始化次序没有明确的定义。

解决这类情况的方式是把static对象放在static函数中定义返回。