《More Effective C++》總結筆記（一）

基礎議題

條款1：仔細區別pointers和references

• 首先你必須認知一點，沒有所謂的 null reference。
• 由於reference一定得代表某個對象，C++因此要求references必須有初值。
• Pointers和references之間的另一個重要差異就是，pointers可以被重新賦值，指向另一個對象，reference卻總是指向（代表）它最初獲得的那個對象。
• 結論：當你知道你需要指向某個東西，而且絕不會改變指向其他東西，或是當你實現一個操作符而其語法需求無法由pointers達成，你就應該選擇references。任何其他時候，請採用pointers。

條款2：最好使用C++轉型操作符

• C++提供的4種新的轉型操作符，相比於C風格的轉型，儘管其語法看起來又臭又長。但它提供了嚴謹的意義以及更強的辨識度。
• 如果你在程序中使用新式轉型法，比較容易被解析（不論是對人類還是對工具而言），編譯器也因此得以診斷轉型錯誤（那是舊式轉型法偵測不到的）。
• 讓轉型動作既醜陋又不易鍵入（typing），或許未嘗不是件好事。

條款3：絕對不要以多態方式處理數組

• 因爲基類和派生類大小不一樣，函數傳參時如果是形參是基類數組，實參是派生類的數組，這時在函數內循環遍歷基類數組的結果就是不可預期的。
• 簡單地說，多態和指針算術不能混用。數組對象幾乎總是會設計指針的算術運算，所以數組和多態不要混用。

條款4：非必要不提供default constructor

class EquipmentPiece {
public:
  EquipmentPiece(int IDNumber = UNSPECIFIED);
  ...
private:
  static const int UNSPECIFIED;  //一個某數數字，意味沒有被指定ID值。
}；

• 這就是一個添加了default constructor的class，這樣我們就可以直接通過
  EquipmentPiece e；
  這樣的語句來產生一個EquipmentPiece的object。雖然方便了使用，但是這幾乎總是會造成class內的其他member functions變得複雜。
• 添加無意義的default constructor，會影響classes的效率。如果member functions必須測試字段（指的是default constructor被賦了默認值的必備字段）是否真的被初始化了，其調用者便必須爲測試行爲付出時間代價，併爲測試代碼付出空間代價，因爲可執行文件和程序庫都變大了。萬一測試結果爲否定，對應的處理又需要一些空間代價。如果class constructors可以確保對象的所有字段都被正確地初始化，上述所有成本便都可以免除。如果default constructor無法提供這種保證，那麼最好避免讓default constructor出現。雖然這可能會對classes的使用方式帶來某種限制，但同時也帶來一些保證：當你真的使用了這樣的classes，你可以預期它們所產生的對象會被完全地初始化，實際上亦富有效率。

操作符

條款5：對定製的“類型轉換函數”保持警覺

• 單自變量constructors和隱式類型轉換操作符可以讓自定義類型實參隱式轉換。
• 重載類型轉換操作符可能會導致錯誤（非預期）的函數被調用。解決辦法就是以功能對等的另一個函數取代重載的類型轉換操作符（參考std::string的c_str）。
• 將constructors聲明爲explicit，使得編譯器不能因隱式轉換的需要而調用它們，只能顯示的調用。通過這種方式可以消除單自變量constructors引起的隱式轉換。

條款6：區別increment/decrement操作符的前置和後置形式

• 重載increment前置式和後置式操作符的範式（decrement同理）：

// 前置式：累加然後取出（increment and fetch）
UPInt& UPInt::operator++()
{
*this +=1;
return *this;
}
// 後置式：取出然後累加（fetch and increment）
const UPInt UPInt::operator++(int)
{
UPInt oldValue = *this;
++(*this);
return oldValue;
}

• 爲了使類似i++++這樣的調用不合法，所以重載後置式increment操作符的返回值必須是const的。
• 後置式increment和decrement操作符的實現應以其前置式兄弟爲基礎。如此一來你就只需維護前置式版本。
• 因後置式increment（decrement）函數會返回一個臨時對象，所以它天生效率沒有其前置式兄弟高（主要對自定義類型）。

條款7：千萬不要重載&&，||和，操作符

• C++對於“真假值表達式”採用所謂的“驟死式”評估方式。意思是一旦該表達式的真假值確定，即使表達式中還有部分尚未檢驗，整個評估工作仍告結束。
• 而如果重載了&&或||操作符則他們變成了函數調用，函數調用則沒辦法實現類似的“驟死式”語法，因爲函數調用必須所有參數都評估完成。而且也無法保證表達式的評估順序，因爲C++語言規範並未明確定義函數調用動作中各參數的評估順序。
• 逗號操作符也有類似問題。表達式如果內含逗號，那麼逗號左側會先被評估，然後逗號的右側再被評估；最後，整個逗號表達式的結果以逗號右側的值爲代表。而如果重載它，無法模仿這些行爲。

條款8：瞭解各種不同意義的new和delete

• 如果你希望將對象產生於heap，請使用new operator。它不但分配內存而且爲該對象調用一個constructor。如果你只是打算分配內存，請調用operator new，那就沒有任何constructor會被調用。如果你打算在heap objects產生時自己覺得內存分配方式，請寫一個自己的operator new，並使用new operator，它將會自動調用你所寫的operator new。如果你打算在已分配（並擁有指針）的內存中構造對象，請使用placement new。
• 總結關係如下：

new <->delete
operator new <-> operator delete //分配、釋放內存
placement new <-> placement delete //在指定內存上構造、析構對象
new[] <-> delete[]

• operator new調用示範：

void *rawMemroy = operator new(sizeof(string));

• plcement new示範：

class Widget {
public:
  Widget(int widgetSize);
  ...
};
Widget* constructWidgetInBuffer(void* buffer, int widgetSize)
{
  return new (buffer) Widget(widgetSize);
}