Part1 习惯C++

1. 视C++为一个语言联邦

C++非常的屌，除了开发效率和编译效率不高，其他的都非常屌

C++ 可以视为一系列的语言联邦构成的紧密结合体，分为以下四个部分

1. C

2.C with Classes

1. Template C++ 泛型编程

4.STL

2.尽量用const enum inline替换 #define

其实这里也好理解，准确的说，是以编译器替换预处理器，因为#define其实不被视为语言的一部分,预处理器的话，如果这个数值出现错误了，那么可能获得的编译错误信息就是其中具体的值，而不会出现这个预编译的名称

比如我 #define a1 1.6，我在后续的程序中用到了这个a1，但是出错了，那么就不会报a1的错误，而是 1.6 的错误，这就很容易给人带来困惑，如果是用const double a1 = 1.6，那么此处报错就会提示a1的问题，甚至IDE本身可能就会捕捉到这个语法错误。

另外一个值得注意的是，如果我们想要一个限制在class内的const成员，那么要用static修饰

当然有些旧的编译器 不允许static 整数型 class常量 完成in class初值设定，可以改用 the enum hack补偿做法：一个属于枚举类型 的 数值 科权充ints被使用

enum hack值值的认识

一、enum hack的行为某方面说比较像#define 而不像const，取const的地址合法，取enum的地址就非法，#define的地址也不能取，如果不想让别人去取你pointer或者reference指向某个整数常量，这个enum hack可以实现这个约束。

二、实用主义，许多代码用了它，所以必须人事，这也是模板元编程的基础技术。

继续讨论预处理器，还有一种用法就是实现宏，就是那种看起来像函数的预处理，比如

当然这个写法 也不太好，如果一定要写，就必须记住为宏中所有的实参加上小括号，否则可能会出现一些意想不到的问题：

当然了这种问题有更好的解法，就是template inline函数

这样定义的函数是一个真正的函数，遵守作用域和访问规则，光是这点就比宏好了不少。

当然预处理仍然有它存在的道理，比如#include 和 #ifdef/ifndef仍然是当前的重要一环，可能还需要时间，预编译的问题才能慢慢解决。

不过本节的重点就以下两点：

1.对于单纯常量，最好用const对象或者enums 替换 #defines

2.对于形似函数的宏，最好用inline替换 #defines

3.尽可能用const

const 允许你指定一个语义约束，编译器会强制实施这项约束。就是可以让你指定一个不会变的值，就这样。

小结：如果const位于的左侧，则const就是用来修饰指针所指向的变量，即指针指向为常量；如果const位于的右侧，const就是修饰指针本身，即指针本身是常量。说是这么说，但是想必也不会有人用常指针这种东西吧。。。

当然了，const 和变量类型之间换一换还是没什么的，比如：

举个例子，如果我们从STL的迭代器触发，我们想表示这个迭代器不得不指向不同的东西，最好是所指的东西也不可被改动，即希望STl模拟一个const T*指针，那么就需要一个常迭代器

const_iterator

const最猛的用法就是面对函数声明时的应用。在一个函数声明式内，const可以和函数返回值、各参数、函数自身产生关联。

比如我们：

卧槽，为什么这么写啊，返回一个const类型，那不傻逼了吗，这当然是我们可爱的用户，有时候真的是你想都想不到…比如

Rational a,b,c; .. (a*b) = c; //在a * b的成果上调用 operator=

本来这个号就是被定义的了，现在又要让这个值等于c，那不相当于是这个operator白写了吗？这样肯定是不行的，但是这么写又非常符合我们的直觉。

另外值得说到的一点，两个成员函数如果只是常量性不同，那么是可以被重载的

比如这个例子：

我们根据对象的常量性不同，调用的函数也不尽相同，当一个普通函数和常函数重载时，如果一个对象是普通对象，那么调用的就是普通对象方法，如果一个对象是常对象，那么调用的就是常函数方法。 也就是说这个时候，有以下这几种情况

成员函数如果是const意味什么？有两种流行概念:bitwise constness or logical constness

bitwise const代表，成员函数只有在不更改对象之任何变量（static除外）时才可以说是const。也就是说const不改变对象内任何一个bit。这样的好处就是很容易看出来问题所在，只用查询是否有对成员变量赋值的动作即可，而且这也是const在c++中对常量性的定义。

但是这里也有问题：我们只是不修改任何值？这样就可以了吗？如果我们从const函数里返回的是指针，那有将会是一个什么情景呢？

在这个例子里，class 不适当地将其[]符号声明为cosnt成员函数，这个函数返回了一个对象内部值的引用，而且我们的[]也确实不更改pText，也符合我们所谓的bitwise const定义，但是这又会有新的问题，比如如下这段代码：

也就是说，我们返回的这个引用，它仍然可以通过指针来操作这个const字段的内容，这样就和我们的const精神不符了，那么const也就没有含义了。

另外一个流派：logical constness的含义:const成员函数可以修改他所处理的对象内的某些bits，但只有在客户端侦测不出的情况才得如此，比如CTextBlock class 有可能告诉缓存文本区块的长度一边应付询问：

比如这个length函数，这显然就不是bitwise const，因为在这里textLength和lengthIsValid都被修改了，这样就不能说是bitwise constness，但是这两笔数据的修改对const CTextBlock对象而言应该是可接受的不是吗？但是编译器不同意啊，这咋整呢？

那么就要利用C++的一个与const相关的摆动场：mutable，mutalble释放掉non static成员变量的bitwise constness约束

也就是这样使用：

const和non-const成员函数中避免重复

对于bitwise的问题，也许mutable诗歌解决办法，但他不能解决所有的 const相关难题，之前我们说constness不同的话，那函数就可以重载，如果我们要返回的值不一样，就可能会出现一些令人不愉快的代码膨胀问题，比如：

如上，其实是一样的代码，我们却重复了两次，这其实是相当糟糕的写法。那么我们可以试着用转型，即强行将const的类型成none const 类型，如下：

但需要注意的是，转型:cast，并不是一个安全的做法，但是代码重复实在不是一件令人愉快的事。在本例中因为输出的值const operator[]和 none const operator[]之间的唯一差别就是多了个const修饰，所以这样强制转换是安全的，因为不论谁调用non-const operator[]都一定首先有个non-const对象，否则就不能调用这个non-const函数。

另外比较符合直觉的一点就是，为什么不是const函数取调用non-const函数呢？这样不是更方便了，直接给生成的变量添加上一个const属性，是不是就可以了呢？答案是否，这并不是我们该做的事

记住，const成员函数承诺绝不改变其对象的逻辑状态，而non-const成员函数却没有这样的承诺，如果我们在const成员函数里调用non-const函数这样是要冒风险的

请记住：

1.将某些东西声明为 const可以帮助编译器检测出错误用法。const可以被施加于任何作用域内的对象、函数参数、函数返回类型、成员函数本体

2.编译器强制实施bitwise constness，但你编写程序时应该使用 概念上的常量性

3.当const 和 non-const 成员函数有着实质性等价的是现实，令non-const版本调用const版本可避免代码重复

4.确定对象被使用前已被初始化

需要注意的一点是，初始化 不是 赋值

比如以下的行为：

这个部分的行为其实都只是给这个变量赋值，而不是进行初始化，当然这样是可以的，但这不是最佳做法，这样相当于是调用了default构造函数。

我们应该尽量保证调用其构造函数如下：

这是一个比较好的编程习惯，就是在声明函数的时候初始化里面的一些变量，这样就可以不用在总的初始化函数中有任何动作了

当然也可以是直接将初始化构造函数调用直接写入总的初始化方法里，见仁见智

如果是无参数构造函数，则可以这么写：

需要记住以下几点：

1.为内置型对象进行手工初始化，因为C++不保证会初始化它们。

2.构造函数最好使用成员初值列，而不要在构造函数本体内使用赋值操作。初值列列出的成员变量，其排列次序应该和它们在class中声明的次序相同

3.为免除”跨编译单元之初始化次序”的问题，请以local static 对象替换non-local static对象。

part2 构造\析构\赋值运算

class中会有一个或者多个构造函数、一个析构函数、一个copy assignment操作符，如果他们出错了，就会造成整个class的危机。

5.了解C++默默编写并调用了哪些函数

C++编译器会默认声明一组构造、析构、copy构造函数、copy assignment操作符，如图所示：

6.如果你不需要编译器自动生成的函数，就该明确拒绝

比如自带构造函数和copy assignment操作符，如果我不想要，但是编译器还是会默认生成一个，如果我们不希望要这个函数，应该直接严正声明。

1.为了驳回编译器自动提供的机能，可将相应的成员函数声明为private并且不与实现。使用想Uncopyable这样的base class也是一种做法，或者可以学着Uncpyable这样的类做

7.为多态基类声明virtual析构函数

为什么这么做？其实简单的说就是，如果我们不将其父类的析构函数设定为一个虚函数，就有可能出现一些情况，当我们析构子类成员的时候，可能仅调用了父类的析构函数而未调用了子类的析构函数。

这是怎么一回事？其实可以见下图所示：

这是一个字符串的子类，让我们给这个子类成员指针进行赋值试试看？

看，当给子类成员指针附父类成员指针的时候，依旧是合法的，但是当我们调用析构函数的时候，却只能调用到父类的成员指针，这时候子类的成员变量的内存就有可能泄露了。

需要注意的是，因为不同位数的系统上都随意的将类的析构函数设置为virtual是错误的，只有当class内含至少一个virtual函数，才为它声明virtual析构函数如下：

请记住:

1.多态的基类应该声明一个virtual析构函数。如果class带有任何virtual函数，它就应该拥有一个virtual析构函数

2.classes的设计目的如果不是为了作为base classes使用，或者不具备多态性，那就不该声明virtual析构函数。

8.别让异常逃离析构函数

1.析构函数绝对不要吐出异常。如果一个被析构函数调用的函数可能抛出异常，析构函数应该能捕捉到任何异常，然后吞下它们或结束程序，而不是传播异常。

2.如果客户需要对某个操作函数运行期间抛出的异常做出反应，那么class应该提供一个普通函数 而不是析构函数 并执行该操作。

9.绝不在构造函数和析构过程中调用virtual函数

1.在构造和析构期间不要调用virtual函数，因为这类调用从不下降至derived class

10.令operator= 返回一个reference to *this

也就是我们在调用=号的时候，除了给左值赋值，最好还能返回左操作数，避免这种情况 造成错误。不仅是=，包括+=,-=等等操作，也都需要这么做

1.令赋值(assignment) 操作符返回一个reference to *this

11. 在operator= 中处理“自我赋值”

w = w 这种写法是合法的，所以我们也要做相应处理

如果这么写就戳啦很有可能就直接把本体清除掉了，也就是经典我杀我自己

那么可以在里面加一个测同if吗？nope，判断语句会降低效率和速度，这么做是不好的，所以我们可以这么些：

1.确保当对象自我赋值时operator=有良好的行为。其中技术包括比较“来源对象”和“目标对象”的地址、精心周到的语句顺序，以及copy and swap

2.确定任何函数如果操作一个以上的对象，而其中多个对象是同一个对象时，其行为仍然正确

11* 虚函数？纯虚函数？

虚函数就是在声明之前加上一个virtual，其实虚函数也很好理解，也就是我们在总的定义上来说，从父类开始一分为多的话，在父类内的公用方法

比如我们的QWidget，我可以派生出很多类，组成自己的控件或者成员，比如我自己写的VideoMeeting界面类等，但是有些基本方法，比如setWindowFlag 和 setAttribute、setGeometry等等方法，这些都不是我们自己写的，而是QWidget的虚函数，他们自己在QWidget内通过虚函数的方式写好这些东西，当我们的子类继承了这些父类的时候，也会自然而然地继承了这些虚函数。

什么是纯虚函数？

定义一个函数为虚函数，不代表函数为不被实现的函数。

定义他为虚函数是为了允许用基类的指针来调用子类的这个函数。

定义一个函数为纯虚函数，才代表函数没有被实现。

定义纯虚函数是为了实现一个接口，起到一个规范的作用，规范继承这个类的程序员必须实现这个函数。

比如说我们声明一个父类动物，其子类可能有狮子有老虎有大象有斑马，但是如果让动物这个类本身变成一个对象就不太合乎常理，因此我们就会有一个纯虚函数的概念，其定义方式也很简单

virtual void funtion1()=0

纯虚函数最显著的特征是：它们必须在继承类中重新声明函数（不要后面的＝0，否则该派生类也不能实例化），而且它们在抽象类中往往没有定义。

定义纯虚函数的目的在于，使派生类仅仅只是继承函数的接口。

12.复制对象时勿忘其每一个成分

1.Copying函数应该确保复制“对象内的所有成员变量”及“所有base class成分”

2.不要尝试以某个copying函数实现另一个copying函数。应该将共同技能放进第三个函数中，并由两个共同coping函数共同调用。

Part3.资源管理

资源就是内存啊，占用啊什么的，总而言之就是用了就要还回来，构造了就要析构，连接了就要断开等等

13. 以对象管理资源

两个关键想法：

1.获得资源后立刻放进管理对象内。

2.管理对象 运用析构函数确保资源被释放。

其实就和我们在C#项目中看到的一样，当我们需要一个什么项目的时候，请直接在类内声明，而不是在每个方法中去声明一个局部的对象。然后当我们析构这个类或者对象的时候，我们一并把这些调用了的对象统一删除并析构，这样可以避免出现不必要的内存溢出。

3.为防止资源泄露，请使用RAⅡ对象，它们在构造函数中获得资源并在析构函数中释放资源。

4.两个常被使用的RAⅡ classes分别是tr1::shared_prt 和 auto_ptr。前者通常是较佳选择，因为其copy行为比较直观。若选择auto_ptr，复制动作会使它指向null

首先你要明白啥叫原始资源，其实确切的概念我也说不准，但是你可以简单地理解为被资源管理类管理的资源。

管理资源要使用资源管理类，通常这个类被称为RAⅡ类，在理想的情况下，你总是试图使用RAⅡ类来进行资源管理，但是世事无常，总有一些API（Application Programming Interface）会直接调用原始资源，它们会绕过RAⅡ类，而这不符合你的原则，而你又不得不去用。

那么本原则会叫你处理这种情况的一些方法。

作者举了两个例子：

1、通过传递资源管理类的对象的某些方法间接传递一份原始资源的COPY，这样真正的原始资源不会得到改变。那就需要RAⅡ类提供一个接口使对象能够暴露出其内所含的原始资源。而这通常是通过显式转换和隐式转换来实现的。书中仍然是以智能指针auto_ptr和shared_ptr为例加以说明，它们提供接口get来显式获取原始资源指针，另外还通过重载->和.来隐式获取原始资源。

2、作者又举了一个字体调用的例子。字体本身是一种原始资源，我们创建了一个类用来管理字体。因为这种原始资源比较特殊应用场合也很多，所以存在让资源管理类提供一个向外界开放的接口的必要性，外界通过调用这个接口从而使用字体这种原始资源。又因为最终是要使用这种原始资源的，所以必然会调用字体的类型，从而这就存在一个类型转换的过程。同理，作者有提供了显式和隐式转换两种转换手段。

显式转换自不必提，其实也是get，它极大地减少了资源泄露的可能性。

而隐式转换可以自动转换为原始资源类型，但是这存在一个问题。那便是如果用户现在就是想使用一个资源管理类RAⅡ的对象，那没办法他现在必须转换为原始资源类型才能使用。而这隐含的凶兆就是如果你不经意间删除了RAⅡ对象，那也就意外地删除了原始资源的对象，那么你转换过来的也就没了。

总结一下，作者强调无论是显示还是隐式转换都是要视情况而定的，没有完全的绝对。另外，RAⅡ是的职责是资源管理重在资源释放，虽然访问原始资源突破了类的封装特性，但是这不是RAⅡ的首要存在意义。

智能指针

就是有时候如果我们想要写出这样的代码：

在f() 内申请的资源在f()就要清除，但是往往事情的走向不会像我们想的那么简单，有可能中途多了个return，有可能goto 或者 异常 让这个delete被忽略跳过了，但是如果是这样的话，那我们申请的这块资源就泄露了。

最好的情况就是，我们总希望控制流离开f()的时候，该对象的析构函数就会自动释放资源。

有一个比较好的方式，就是标准程序库提供的auto_ptr就是针对这种形势设计的产品，auto_ptr是给个 类指针对象 ，也就是所谓的 智能指针，其析构函数自动对其所指对象调用delete

需要注意的是auto_ptr被销毁时会自动删除它所指之物，所以一定要注意别让多个auto_ptr同时指向同一个对象

也就是说我们不要用一个智能指针去指向另外一个智能指针，当然了还有一种比较好的智能指针，叫std::tr1::shared_prt

另外就是不要再auto_ptr和shared_ptr上使用数组，因为它们只会调用delete而不是delete[]

当然如果你需要用的时候，可以尝试使用vector，或者用Boost里面的boost::scoped_array和boost::shared_array classes

14.在资源管理类中小心coping行为

当一个RAII对象被复制，会发生什么事？

1.禁止复制。允许RAII对象被复制本身就不怎么合理。

class Lock:private Uncopyable{
public:
 ...
}

2.对底层资源进行 “引用计数法” 有时候我们希望保佑资源，直到他的最后一个使用者被销毁。 就比如这个tr1::shared_ptr的底层原理

1. 复制底层资源。有时候只要你想，可以针对一份资源拥有其任意数量的副本。而你需要“资源管理类”的唯一理由就是当你不再需要某个副本时确保它被释放。在此情况下复制所包覆的资源，就是一种深度拷贝。

4.转移底部资源的拥有权。

请记住：

1.复制RAII对象必须一并复制它所管理的资源，所以资源的coping行为决定RAII对象的coping行为。

2.普遍而常见的RAII class copying行为是：抑制copying、施行引用计数法。不过其他行为也都可能被实现。

15.在资源管理类中提供对原始资源的访问

就比如我一个类内的函数 int daysHeld(const Investment* pi) 返回投资天数

如果我们有一个智能指针对象 std::tr1::shared_ptr pInv(createInvestment());

这样直接调用int days = daysHeld(pInv)是非法的，不过智能指针有一个get成员函数，可以用以执行显示转换，会返回智能指针内部的原始指针。

可以使用 int days = daysheld(pInv.get());

16.new 和 delete 保持相同的格式

如果在new 表达式中使用[]，则必须在相应的delete表达式中也使用[]。反之则不

17.以独立语句将newed对象置入智能指针

以独立语句将newed对象存储于智能指针内。如果不这样做，一旦异常被抛出，有可能导致难以察觉的资源泄露。

不懂，看不太明白，之后再注释吧，多看多想。

18.让接口容易被正确使用，不容易被误用

1.好的接口很容易被正确使用，不容易被无用。你应该在你的所有接口中努力达成这些性质

2.促进正确使用 的办法包括接口的一致性以及与内置类型的行为兼容。

3.阻止误用的办法包括建立新类型、限制类型上的操作，束缚对象值，以及消除客户的资源管理责任

4.tr1::shared_ptr支持定制性删除器。这可防范DLL问题，可被用来自动解除互斥锁等等

## 19.设计class犹如设计type

设计一个class都应该要面对以下几个问题，这几个问题会导致设计规范的水平参差不齐

1.新type的对象应该如何被创建和销毁？

这会影响到构造函数和析构函数、内存分配函数和释放函数的设计，当然前提是我还打算写，只能说编译器会帮我补上

2.对象的初始化和对象的赋值该有什么区别？

这个将决定构造函数和赋值操作符的行为，初始化 和 赋值 不是一码事。一个是分配初始内存，一个是让这个对象 等于另外一个对象

3.新type的对象如果被passed by value 以值传递，意味着什么？

这将决定你该如何定义一个copy构造函数

4.什么是新type的“合法值”？

对于class的成员变量而言，通常只有某些数值集是有效的。那些数值集决定了你的class必须维护的约束条件，也就决定了你的成员函数必须进行错误检查工作。它也会影响函数抛出的异常。

5.新的type需要配合某个继承来做吗？

如果允许其他的类来继承这个类，这就会影响到声明的函数->尤其是析构函数 是否为virtual ，详情见no.7

6.你的新type需要什么样的转换？

你的type身存与一大票type之间，彼此之间会有转换行为吗？比如QGeometry QSize QPoint 之类的，这种各种乱七八糟的类型之间的转换，是什么样的？可能需要提出一些转换函数。

7.什么样的操作对于这个类是合理的？

这将决定你要声明哪些函数，哪些是成员函数，公共函数，私有函数，变量等。

8.什么样的标准函数应该驳回？

把他们声明为private，大概就是哪些不让客户去操作的中间函数什么的，反正就是不想让你碰，别来挨边。

9.谁该取用新type的成员？

这将决定哪个成员要成为public，哪个是protect，哪个是private，总之不是你想让他public就public的，客户有时候就这么傻逼，不爽不要写。

10.你的新type是一般化的吗？

其中的内容就是个别参数不同？或者说你不是定义了一个type，而是个types？老哥，你该写个class template了

11.你真的需要一个新type吗？

讲道理，新分出来一个class，真不一定好吧，老轮子能用就用，加个函数又不是不能用，对吧。