你最需要注意的11條要點for C++[轉]

 

下面的這些要點是對所有的C++程序員都適用的。我之所以說它們是最重要的，是因爲這些要點中提到的是你通常在C++書中或網站上無法找到的。如：指向成員的指針，這是許多資料中都不願提到的地方，也是經常出錯的地方，甚至是對一些高級的C++程序員也是如此。
　　這裏的要點不僅僅是解釋怎樣寫出更好的代碼，更多的是展現出語言規則裏面的東西。很顯然，它們對C++程序員來說是永久的好資料。我相信這一篇文章會使你收穫不小。

　　首先，我把一些由不同層次的C++程序員經常問的問題歸到一起。我驚奇的發現有很多是有經驗的程序員都還沒意識到 .h 符號是否還應該出現在標準頭文件中。


要點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。這兩者都有什麼不同呢？首先，5年前我們就開始反對把.h符號繼續用在標準的頭文件中。繼續使用過時的規則可不是個好的方法。從功能性的角度來講，<iostream>包含了一系列模板化的I/O類，相反地<iostream.h>只僅僅是支持字符流。另外，輸入輸出流的C++標準規範接口在一些微妙的細節上都已改進，因此，<iostream>和<iostream.h>在接口和執行上都是不同的。最後，<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。

　　因爲這些實質上的不同，你不能在一個程序中混淆使用這兩個庫。做爲一種習慣，在新的代碼中一般使用<iostream>，但如果你處理的是過去編寫的代碼，爲了繼承可以用繼續用<iostream.h>舊保持代碼的一致性。　　


要點2：用引用傳遞參數時應注意的地方

　　在用引用傳遞參數時，最好把引用聲明爲const類型。這樣做的好處是：告訴程序不能修改這個參數。在下面的這個例子中函數f()就是傳遞的引用：

void f(const int & i);
int main()
{
　f(2); /* OK */
}

　　這個程序傳遞一個參數2給f()。在運行時，C++創建一個值爲2的int類型的臨時變量，並傳遞它的引用給f().這個臨時變量和它的引用從f()被調用開始被創建並存在直到函數返回。返回時，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()可能會更改它參數的值，更可能會使程序產生意想不到的行爲。所以，別忘了const。

　　這個要點也適用於用戶定義的對象。你可以給臨時對象也加上引用如果是const類型：

struct A{};
void f(const A& a);
int main()
{
　f(A()); // OK,傳遞的是一個臨時A的const引用
}

要點3：“逗號分離”表達形式

　“逗號分離”表達形式是從C繼承來的，使用在for-和while-循環中。當然，這條語法規則被認爲是不直觀的。首先，我們來看看什麼是“逗號分離”表達形式。

　　一個表達式由一個或多個其它表達式構成，由逗號分開，如：

　if(++x, --y, cin.good()) //三個表達式

　　這個if條件包含了三個由逗號分離的表達式。C++會計算每個表達式，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，if條件的值纔是true。下面是另一個例子：

int j=10;
int i=0;
while( ++i, --j)
{
　//直到j＝0時，循環結束，在循環時，i不斷自加
}

要點4，使用全局對象的構造函數在程序啓動前調用函數

　　有一些應用程序需要在主程序啓動前調用其它函數。如：轉態過程函數、登記功能函數都是必須在實際程序運行前被調用的。最簡單的辦法是通過一個全局對象的構造函數來調用這些函數。因爲全局對象都是在主程序開始前被構造，這些函數都將會在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; //一個全局實例

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()開始執行時，它就可以從log文件中讀取數據。

　　毫無疑問地，在C++編程中內存管理是最複雜和最容易出現bug的地方。直接訪問原始內存、動態分配存儲和最大限度的發揮C++指令效率，都使你必須盡力避免有關內存的bug。
　　
要點5：避免使用複雜構造的指向函數的指針

　　指向函數的指針是C++中可讀性最差的語法之一。你能告訴我下面語句的意思嗎？

void (*p[10]) (void (*)());

　　P是一個“由10個指針構成的指向一個返回void類型且指向另一個無返回和無運算的函數的數組”。這個麻煩的語法真是讓人難以辨認，不是嗎？你其實可以簡單的通過typedef來聲明相當於上面語句的函數。首先，使用typedef聲明“指向一個無返回和無運算的函數的指針”：

typedef void (*pfv)();

　　接着，聲明“另一個指向無返回且使用pfv的函數指針”：

typedef void (*pf_taking_pfv) (pfv);

　　現在，聲明一個由10個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6：指向成員的指針

　　一個類有兩種基本的成員：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。後則其實並不常用，因爲類一般是不含有公共數據成員的，僅當用在繼承用C寫的代碼時協調結構（struct)和類(class)時纔會用到。

　　指向成員的指針是C++語法中最難以理解的構造之一，但是這也是一個C++最強大的特性。它可以讓你調用一個類的函數成員而不必知道這個函數的名字。這一個非常敏捷的調用工具。同樣的，你也可以通過使用指向數據成員的指針來檢查並改變這個數據而不必知道它的成員名字。

　　指向數據成員的指針

　　儘管剛開始時，指向成員的指針的語法會使你有一點點的迷惑，但你不久會發現它其實同普通的指針差不多，只不過是*號的前面多了::符號和類的名字，例：定義一個指向int型的指針：

int * pi;

　　定義一個指向爲int型的類的數據成員：

int A::*pmi; //pmi是指向類A的一個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指向類A的一個int型的num成員並將它初始化爲這個num成員的地址.通過在pmi前面加上*你就可以使用和更改類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

　　如果你定義了一個指向類A的指針，那麼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型構成，類名後跟上::符號、指針名和函數的參數列表。舉個例子：一個指向類A的函數成員（該函數返回int類型）的指針：

class A
{
　public:
　int func ();
};

int (A::*pmf) ();

　　上面的定義也就是說pmf是一個指向類A的函數成員func()的指針.實際上，這個指針和一個普通的指向函數的指針沒什麼不同，只是它包含了類的名字和::符號。你可以在在任何使用*pmf的地方調用這個函數

func()：
pmf=&A::func;
A a;
(a.*pmf)(); //調用a.func()

　　如果你先定義了一個指向對象的指針，那麼上面的操作要用->*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性。所以，當你通過指針調用一個虛函數成員時，這個調用將會被動態回收。另一個需要注意的地方，你不能取一個類的構造函數和析構函數的地址。

要點7、避免產生內存碎片

　　經常會有這樣的情況：你的應用程序每運行一次時就因爲程序自身缺陷而產生內存漏洞而泄漏內存，而你又在週期性地重複着你的程序，結果可想而知,它也會使系統崩潰。但怎樣做才能預防呢？首先，儘量少使用動態內存。在大多數情況下，你可能使用靜態或自動存儲或者是STL容器。第二，儘量分配大塊的內存而不是一次只分配少量內存。舉個例子：一次分配一個數組實例所需的內存，而不是一次只分配一個數組元素的內存。

要點8、是delete還是delete[]

　　在程序員中有個荒誕的說法：使用delete來代替delete[]刪除數組類型時是可以的！
　　舉個例子吧：

　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。事實上，在一個平臺上使用delete代替delete[]的應用程序也許不會造成系統崩潰，但那純粹是運氣。你不能保證你的應用程序是不是會在另一個編譯器上編譯，在另一個平臺上運行，所以還是請使用delete[]。

要點9、優化成員的排列

　　一個類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) 等於12。這個結果可能會讓你吃驚，因爲A的成員總數是6個字節：1+4+1個字節。那另6字節是哪兒來的？編譯器在每個bool成員後面都插入了3個填充字節以保證每個成員都是按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後插入了2個字節。因爲b佔了4個字節，所以就很自然地把它當作一個字的形式排列，而a和c的大小1+1=2，再加上2個字節就剛好按兩個字的形式排列B。

要點10、爲什麼繼承一個沒有虛析構函數的類是危險的？

　　一個沒有虛析構函數的類意味着不能做爲一個基類。如std::string, std::complex, 和 std::vector 都是這樣的。爲什麼繼承一個沒有虛析構函數的類是危險的？當你公有繼承創建一個從基類繼承的相關類時，指向新類對象中的指針和引用實際上都指向了起源的對象。因爲析構函數不是虛函數，所以當你delete一個這樣的類時，C++就不會調用析構函數鏈。舉個例子說明：

class A
{
　public:
　~A() // 不是虛函數
　{
　// ...
　}
};

class B: public A //錯; A沒有虛析構函數
{
　public:
　~B()
　{
　// ...
　}
};

int main()
{
　A * p = new B; //看上去是對的
　delete p; //錯，B的析構函沒有被調用
}

要點11、以友元類聲明嵌套的類

　　當你以友元類聲明一個嵌套的類時，把友元聲明放在嵌套類聲明的後面，而不前面。

class A
{
　private:
　int i;
　public:
　class B //嵌套類聲明在前
　{
　　public:
　　B(A & a) { a.i=0;};
　};
　friend class B;//友元類聲明
};

　　如果你把友元類聲明放在聲明嵌套類的前面，編譯器將拋棄友元類後的其它聲明。