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第五章. 實現
在大多數情況下，恰當地做好類（以及類模板）的定義和函數（以及函數模板）的聲明是整個實現工作的重中之重。一旦你順利地完成了這些工作，那么相關的實現工作大都是直截了當的。然而，這里還存在一些需要關注的事情：過早地定義變量可能會犧牲性能。濫用轉型可能會使代碼變得笨重且不以維護，同時也會困擾于無盡難于發現的 bug 。返回一個對象內部內容的句柄會破壞代碼的封裝性，同時留給客戶端程序員一個懸而未決的“野句柄”。如果對異常的影響考慮不周，那么將會帶來資源泄露和數據結構的破壞。過分熱衷于使用內聯會使代碼不斷膨脹。代碼文件過多過復雜會造成的過于復雜的耦合，程序的構建時間會漫長得讓人無法忍受。
所有這些問題都是可以避免的。本章就來講解如何去做。
第26條： 定義變量的時機越晚越好
你經常要使用構造函數或者析構函數來定義某個類型的一個變量，當系統控制在接收到這一變量的定義時，就引入了一次構造過程的開銷；在變量達到自身作用域以外時，就引入一次析構過程的開銷。未使用的變量也會帶來一定的開銷，所以你應該盡可能的避免這種浪費的出現。
你可能會想你永遠也不會定義變量而不去使用，但是你可能需要三思而后行。請觀察下邊的函數，它在所提供的密碼足夠長時，可以返回一個加密版本的密碼。如果密碼長度過短，函數就會拋出一 個 logic_error 類 型的異常（這個異常類型定義于標準 C++ 庫中，參見第 54 條）：
// 這個函數定義 "encrypted" 變量的時機過早
std::string encryptPassword(const std::string& password)
{
using namespace std;
string encrypted;
if (password.length() < MinimumPasswordLength) {
throw logic_error("Password is too short");
}
... // 對密碼加密
return encrypted;
}
本函數中，對象 encrypted 并不是完全未使用的，但是在拋出異常的情況下，函數就不會使用它。也就是說，即使 encryptPassword 拋出一個異常的話，你也要為 encrypted 付出一次構造和一次析構的代價。因此，你最好這樣做：推遲 encrypted 的定義，直到你確認你需要它時再進行 ：
// 這個函數推遲了 encrypted 的定義，直到真正需要它時再進行
std::string encryptPassword(const std::string& password)
{
using namespace std;
if (password.length() < MinimumPasswordLength) {
throw logic_error("Password is too short");
}
string encrypted;
... // 對密碼加密
return encrypted;
}
上面的代碼還不像你想象的那么嚴謹，這是因為在定義 encrypted 是沒有為它設置任何初始化參數。這就意味著編譯器將調用它的默認構造函數。通常情況下，你要對一個對象需要做的第一件事就是為它賦一個值，通常是通過一次賦值操作。第 4 條中解釋了為什么使用默認構造函數構造對象并為其賦值，要比使用需要的值對其進行初始化的效率低一些。那里的分析符合此處的情況。比如說，可以假設的較困難的部分是通過下面的函數來解決的：
void encrypt(std::string& s); // encrypts s in place
encryptPassword 就應該以下面的方式來實現了，盡管它不是最優秀的：
// 這一函數推遲了 enctypted 定義的時機，直到需要時才進行。
// 但仍然會帶來不必要的效率問題。
std::string encryptPassword(const std::string& password)
{
... // 同上，檢查密碼長度
std::string encrypted; // encrypted 的默認構造函數版本
encrypted = password; // 對 encrypted 賦值
encrypt(encrypted);
return encrypted;
}
更好的一種實現方式是，使用 password 來初始化 encrypted ，這樣就可以跳過默認構造過程所帶來的無謂的性能開銷：
// 最后給出定義和初始化 encrypted 的最佳方法
std::string encryptPassword(const std::string& password)
{
... // 檢查長度
std::string encrypted(password);// 通過拷貝構造函數定義和初始化
encrypt(encrypted);
return encrypted;
}
此時標題中 的“越 晚 越好”的含義就十分明顯了。你不僅僅要推遲一個變量的定義時機，直到需要它時再進行；你還需要繼續推遲，直至你掌握了它的初始化參數為止。這樣做，你就可以避免去構造和析構不必要的對象，你也可以避免那些無關緊要的默認構造過程。還有，通過初始化這些變量，定義這些變量的目的一目了然，從而代碼也變得更加清晰。
“但是循環呢？”你可 能會想。如果一個變量僅僅在循環題中使用，那么更好的選擇是：將它定義在循環題的外部，在每次循環迭代前對其進行賦值；還是：在循環體的內部定義變量？也就是說，哪種基本結構是更優秀的呢？
// 方法 A ：在循環體外部定義
Widget w;
for (int i = 0; i < n; ++i){
w = 取決于 i 的某個值 ;
...
}
// 方法 B: 在循環體內部定義
for (int i = 0; i < n; ++i) {
Widget w( 取決于 i 的某個值 ) ;
...
}
這里我使用了 Widget 類型的對象，而不是 string 類型的對象，從而避免了進行構造、析構、或者對象賦值等過程帶來的誤差。
對于 Widget 的操作而言，上面兩種方法所帶來的開銷如下：
l 方法 A ： 1 個構造函數 + 1 個析構函數 + n 次賦值。
l 方法 B ： n 個構造函數 + n 個析構函數。
對于那些一次賦值操作比一對構造 - 析構操作開銷更低的類而言，方法 A 是較高效的。尤其是在 n 較大的情況下。否則方法 B 就是更好的選擇。還有，方法 A 使得 w 位于一個比方法 B 更大的作用域中，這是違背程序的可讀性和可維護性原則的。因此，除非你確認 : (1) 賦值操作比一對構造 - 析構操作更高效， (2) 當前代碼是對性能敏感的；其他任何情況下，你都應該使用方法 B 。
銘記在心
l 定義變量的時機越晚越好。這可以提高程序的清晰度和工作效率。