
下面的這些要點(diǎn)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?yàn)檫@些要點(diǎn)中提到的是你通常在C++書中或網(wǎng)站上無法找到的。如:指向成員的指針,這是許多資料中都不愿提到的地方,也是經(jīng)常出錯(cuò)的地方,甚至是對一些高級的C++程序員也是如此。
這里的要點(diǎn)不僅僅是解釋怎樣寫出更好的代碼,更多的是展現(xiàn)出語言規(guī)則里面的東西。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獲不小。
首先,我把一些由不同層次的C++程序員經(jīng)常問的問題歸到一起。我驚奇的發(fā)現(xiàn)有很多是有經(jīng)驗(yàn)的程序員都還沒意識到 .h 符號是否還應(yīng)該出現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)頭文件中。
要點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)的<iostream>庫。這兩者都有什么不同呢?首先,5年前我們就開始反對把.h符號繼續(xù)用在標(biāo)準(zhǔn)的頭文件中。繼續(xù)使用過時(shí)的規(guī)則可不是個(gè)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)范接口在一些微妙的細(xì)節(jié)上都已改進(jìn),因此,<iostream>和<iostream.h>在接口和執(zhí)行上都是不同的。最后,<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?yàn)檫@些實(shí)質(zhì)上的不同,你不能在一個(gè)程序中混淆使用這兩個(gè)庫。做為一種習(xí)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,為了繼承可以用繼續(xù)用<iostream.h>舊保持代碼的一致性。
要點(diǎn)2:用引用傳遞參數(shù)時(shí)應(yīng)注意的地方
在用引用傳遞參數(shù)時(shí),最好把引用聲明為const類型。這樣做的好處是:告訴程序不能修改這個(gè)參數(shù)。在下面的這個(gè)例子中函數(shù)f()就是傳遞的引用:
void f(const int & i);
int main()
{
f(2); /* OK */
}
這個(gè)程序傳遞一個(gè)參數(shù)2給f()。在運(yùn)行時(shí),C++創(chuàng)建一個(gè)值為2的int類型的臨時(shí)變量,并傳遞它的引用給f().這個(gè)臨時(shí)變量和它的引用從f()被調(diào)用開始被創(chuàng)建并存在直到函數(shù)返回。返回時(shí),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(shù)f()可能會更改它參數(shù)的值,更可能會使程序產(chǎn)生意想不到的行為。所以,別忘了const。
這個(gè)要點(diǎn)也適用于用戶定義的對象。你可以給臨時(shí)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(gè)臨時(shí)A的const引用
}
要點(diǎn)3:“逗號分離”表達(dá)形式
“逗號分離”表達(dá)形式是從C繼承來的,使用在for-和while-循環(huán)中。當(dāng)然,這條語法規(guī)則被認(rèn)為是不直觀的。首先,我們來看看什么是“逗號分離”表達(dá)形式。
一個(gè)表達(dá)式由一個(gè)或多個(gè)其它表達(dá)式構(gòu)成,由逗號分開,如:
if(++x, --y, cin.good()) //三個(gè)表達(dá)式
這個(gè)if條件包含了三個(gè)由逗號分離的表達(dá)式。C++會計(jì)算每個(gè)表達(dá)式,但完整的“逗號分離”表達(dá)式的結(jié)果是最右邊表達(dá)式的值。因此,僅當(dāng)cin.good()返回true時(shí),if條件的值才是true。下面是另一個(gè)例子:
int j=10;
int i=0;
while( ++i, --j)
{
//直到j(luò)=0時(shí),循環(huán)結(jié)束,在循環(huán)時(shí),i不斷自加
}
要點(diǎn)4,使用全局對象的構(gòu)造函數(shù)在程序啟動前調(diào)用函數(shù)
有一些應(yīng)用程序需要在主程序啟動前調(diào)用其它函數(shù)。如:轉(zhuǎn)態(tài)過程函數(shù)、登記功能函數(shù)都是必須在實(shí)際程序運(yùn)行前被調(diào)用的。最簡單的辦法是通過一個(gè)全局對象的構(gòu)造函數(shù)來調(diào)用這些函數(shù)。因?yàn)槿謱ο蠖际窃谥鞒绦蜷_始前被構(gòu)造,這些函數(shù)都將會在main()之前返回結(jié)果。如:
class Logger
{
public:
Logger()
{
activate_log();//譯者注:在構(gòu)造函數(shù)中調(diào)用你需要先運(yùn)行的函數(shù)
}
};
Logger log; //一個(gè)全局實(shí)例
int main()
{
record * prec=read_log();//譯者注:讀取log文件數(shù)據(jù)
//.. 程序代碼
}
全局對象log在main()運(yùn)行之前被構(gòu)造,log調(diào)用了函數(shù)activate_log()。從而,當(dāng)main()開始執(zhí)行時(shí),它就可以從log文件中讀取數(shù)據(jù)。
毫無疑問地,在C++編程中內(nèi)存管理是最復(fù)雜和最容易出現(xiàn)bug的地方。直接訪問原始內(nèi)存、動態(tài)分配存儲和最大限度的發(fā)揮C++指令效率,都使你必須盡力避免有關(guān)內(nèi)存的bug。
要點(diǎn)5:避免使用復(fù)雜構(gòu)造的指向函數(shù)的指針
指向函數(shù)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(gè)“由10個(gè)指針構(gòu)成的指向一個(gè)返回void類型且指向另一個(gè)無返回和無運(yùn)算的函數(shù)的數(shù)組”。這個(gè)麻煩的語法真是讓人難以辨認(rèn),不是嗎?你其實(shí)可以簡單的通過typedef來聲明相當(dāng)于上面語句的函數(shù)。首先,使用typedef聲明“指向一個(gè)無返回和無運(yùn)算的函數(shù)的指針”:
typedef void (*pfv)();
接著,聲明“另一個(gè)指向無返回且使用pfv的函數(shù)指針”:
typedef void (*pf_taking_pfv) (pfv);
現(xiàn)在,聲明一個(gè)由10個(gè)上面這樣的指針構(gòu)成的數(shù)組:
pf_taking_pfv p[10];
與void (*p[10]) (void (*)())達(dá)到同樣效果。但這樣是不是更具有可讀性
了!
要點(diǎn)6:指向成員的指針
一個(gè)類有兩種基本的成員:函數(shù)成員和數(shù)據(jù)成員。同樣的,指向成員的指針也有兩種:指向函數(shù)成員的指針和指向數(shù)據(jù)成員的指針。后則其實(shí)并不常用,因?yàn)轭愐话闶遣缓泄矓?shù)據(jù)成員的,僅當(dāng)用在繼承用C寫的代碼時(shí)協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)(struct)和類(class)時(shí)才會用到。
指向成員的指針是C++語法中最難以理解的構(gòu)造之一,但是這也是一個(gè)C++最強(qiáng)大的特性。它可以讓你調(diào)用一個(gè)類的函數(shù)成員而不必知道這個(gè)函數(shù)的名字。這一個(gè)非常敏捷的調(diào)用工具。同樣的,你也可以通過使用指向數(shù)據(jù)成員的指針來檢查并改變這個(gè)數(shù)據(jù)而不必知道它的成員名字。
指向數(shù)據(jù)成員的指針
盡管剛開始時(shí),指向成員的指針的語法會使你有一點(diǎn)點(diǎn)的迷惑,但你不久會發(fā)現(xiàn)它其實(shí)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(gè)指向int型的指針:
int * pi;
定義一個(gè)指向?yàn)閕nt型的類的數(shù)據(jù)成員:
int A::*pmi; //pmi是指向類A的一個(gè)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(gè)指向類A的一個(gè)int型的num成員并將它初始化為這個(gè)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a(bǔ)1.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(gè)指向類A的指針,那么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(shù)成員的指針
它由函數(shù)成員所返回的數(shù)據(jù)類型構(gòu)成,類名后跟上::符號、指針名和函數(shù)的參數(shù)列表。舉個(gè)例子:一個(gè)指向類A的函數(shù)成員(該函數(shù)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(gè)指向類A的函數(shù)成員func()的指針.實(shí)際上,這個(gè)指針和一個(gè)普通的指向函數(shù)的指針沒什么不同,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(diào)用這個(gè)函數(shù)
func():
pmf=&A::func;
A a;
(a.*pmf)(); //調(diào)用a.func()
如果你先定義了一個(gè)指向?qū)ο蟮闹羔槪敲瓷厦娴牟僮饕?>*代替:
A *pa=&a;
(pa->*pmf)(); //調(diào)用pa->func()
指向函數(shù)成員的指針要考慮多態(tài)性。所以,當(dāng)你通過指針調(diào)用一個(gè)虛函數(shù)成員時(shí),這個(gè)調(diào)用將會被動態(tài)回收。另一個(gè)需要注意的地方,你不能取一個(gè)類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的地址。
要點(diǎn)7、避免產(chǎn)生內(nèi)存碎片
經(jīng)常會有這樣的情況:你的應(yīng)用程序每運(yùn)行一次時(shí)就因?yàn)槌绦蜃陨砣毕荻a(chǎn)生內(nèi)存漏洞而泄漏內(nèi)存,而你又在周期性地重復(fù)著你的程序,結(jié)果可想而知,它也會使系統(tǒng)崩潰。但怎樣做才能預(yù)防呢?
首先,盡量少使用動態(tài)內(nèi)存。在大多數(shù)情況下,你可能使用靜態(tài)或自動存儲或者是STL容器。第二,盡量分配大塊的內(nèi)存而不是一次只分配少量內(nèi)存。舉個(gè)例子:一次分配一個(gè)數(shù)組實(shí)例所需的內(nèi)存,而不是一次只分配一個(gè)數(shù)組元素的內(nèi)存。
要點(diǎn)8、是delete還是delete[]
在程序員中有個(gè)荒誕的說法:使用delete來代替delete[]刪除數(shù)組類型時(shí)是可以的!
舉個(gè)例子吧:
int *p=new int[10];
delete p; //錯(cuò)誤,應(yīng)該是:delete[] p
上面的程序是完全錯(cuò)誤的。事實(shí)上,在一個(gè)平臺上使用delete代替delete[]的應(yīng)用程序也許不會造成系統(tǒng)崩潰,但那純粹是運(yùn)氣。你不能保證你的應(yīng)用程序是不是會在另一個(gè)編譯器上編譯,在另一個(gè)平臺上運(yùn)行,所以還是請使用delete[]。
要點(diǎn)9、優(yōu)化成員的排列
一個(gè)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) 等于12。這個(gè)結(jié)果可能會讓你吃驚,因?yàn)锳的成員總數(shù)是6個(gè)字節(jié):1+4+1個(gè)字節(jié)。那另6字節(jié)是哪兒來的?編譯器在每個(gè)bool成員后面都插入了3個(gè)填充字節(jié)以保證每個(gè)成員都是按4字節(jié)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后插入了2個(gè)字節(jié)。因?yàn)閎占了4個(gè)字節(jié),所以就很自然地把它當(dāng)作一個(gè)字的形式排列,而a和c的大小1+1=2,再加上2個(gè)字節(jié)就剛好按兩個(gè)字的形式排列B。
要點(diǎn)10、為什么繼承一個(gè)沒有虛析構(gòu)函數(shù)的類是危險(xiǎn)的?
一個(gè)沒有虛析構(gòu)函數(shù)的類意味著不能做為一個(gè)基類。如std::string,std::complex, 和 std::vector 都是這樣的。為什么繼承一個(gè)沒有虛析構(gòu)函數(shù)的類是危險(xiǎn)的?當(dāng)你公有繼承創(chuàng)建一個(gè)從基類繼承的相關(guān)類時(shí),指向新類對象中的指針和引用實(shí)際上都指向了起源的對象。因?yàn)槲鰳?gòu)函數(shù)不是虛函數(shù),所以當(dāng)你delete一個(gè)這樣的類時(shí),C++就不會調(diào)用析構(gòu)函數(shù)鏈。舉個(gè)例子說明:
class A
{
public:
~A() // 不是虛函數(shù)
{
// ...
}
};
class B: public A //錯(cuò); A沒有虛析構(gòu)函數(shù)
{
public:
~B()
{
// ...
}
};
int main()
{
A * p = new B; //看上去是對的
delete p; //錯(cuò),B的析構(gòu)函沒有被調(diào)用
}
要點(diǎn)11、以友元類聲明嵌套的類
當(dāng)你以友元類聲明一個(gè)嵌套的類時(shí),把友元聲明放在嵌套類聲明的后面,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后的其它聲明
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