Effective C++ study note

From c to c plus plus

1. const inline | #define
    a. 符號列表
    b. 類成員const static
    c. define 的缺陷
    d. ifdef控制編譯過程的作用

2. iostream | studio.h   
    a. 辯證看待兩者：
       isotream 缺陷：效率，標準化移植性，構造函數對靜態對象初始化順序
       stdio.h缺陷：類型安全，擴展性
    b. iostream & iostream.h

3. new delete | malloc free
    a. constructor destructor
    b. match

4. use c++ comment style
    a. c++ style用于行注釋以及嵌套注釋相當有優勢
    b. 老的編譯器對預處理的時候不認識c++style注釋

Memory management

5. match new delete
    a. new delete [] 如果不匹配意味著什么，這個是如何實現的?
    b. 杜絕數組的typedef

6. call delete in destructor
    a. 所有的指針成員都必須釋放

7. 準備好內存不足的情況
    a. set_new_handler

8. operator new & operator delete 常規
    a. 如何重載類的new delete,需要考慮什么樣的情況

9. 避免隱藏標準形式的new
    a. 如何全面支持標準new地操作，必須保持一致的調用方式。
    b. 注意new, delete調用時候是如何傳參數的

10. 同時提供new,delete
    a. 需要傳遞這個大小的值嗎？如何傳遞？尤其是繼承的時候

Constructor destructor operator=
11. 適時提供拷貝構造以及賦值操作
    a. 深拷貝，淺拷貝，逐位拷貝，成員拷貝
    b. 類里有指針成員時候提供自己版本拷貝構造，賦值操作，選擇（禁用，內存拷貝，引用計數）

12. 初始化列表與構造函數
    a. 必須置于初始化列表的情況
    b. 兩者的含義。（構造函數初始化，以及賦值操作）
    c. 效率

13. 初始化列表中成員順序和它們在類中申明的順序
    a. 類成員是按照它們在類里被聲明的順序初始化的，如果多繼承，按照基類生命順序初始化。與初始化列表無關。

14. 基類有虛析構函數
    a. 為什么行為無法預知？
    b. 如何使用內聯函數包裝虛析構函數？

15. 讓operator=返回*this地引用
    a. 為什么必須返回左值？
    b. 臨時對象的const屬性

16. 在operator=中對所有數據成員賦值
    a. 這里的所有成員包括：己類的成員, 所有基類成員。
    b. 如何處理基類的成員？
    c. 多繼承下拷貝構造函數也有這樣的問題。

17. 在operator=中檢查給自己賦值的情況
    a. 檢查的重要性：提高效率，保證正確性
    b. 如何檢查 （值判斷，地址判斷，對象標識）
    c. 擴展，只要別名有可能出現的函數都需要注意這個問題

類與函數
18. 爭取類的接口完整并且最小
   
19. 分清楚成員函數，非成員函數和友元函數
    a. 成員函數與非成員函數比較：雖然兩者可以對所有參數隱式轉換的。但是成員函數的this參數是不放在可轉換列表里面的。
    b. 友元函數雖然也是屬于非成員函數，但是它的不同就是能夠訪問私有變量。
    c. 設計一個函數的時候考慮順序：成員函數->非成員函數->友元函數:只有非成員函數對最左面的參數進行類型轉換，如果f需要對最左面的參數轉換，讓f成為非成員函數。如果f還需要訪問類的非公有成員，讓f成為類的友元函數。其他情況下都申明為成員函數。

20. 避免public接口出現數據成員
    a. 基于幾方面的考慮（一致性，功能分離）

21. 盡可能使用const
    a. 星號作為分隔符
    b. bitwise constness & conceptual constness
    c. mutable or const_cast

22. 盡量用傳引用而不是傳值
    a. slicing-problem while pass value

23. 必須返回一個對象時不要試圖返回一個引用
    a. for example: operator *

24. 在函數重載和設定參數缺省值間慎重選擇
   
25. 避免對指針和數字類型重載

26. 潛在的二義性
    a. 二義性來源：方法二義性，函數重載參數二義性，繼承帶來的二義性
    b. C++語言的標準轉換？？
    c. 對類成員的引用所產生的二義性不考慮訪問權限-〉改變一個類成員的訪問權限不應該改變程序的含義

27. 如果不想使用隱式生成的函數就要顯式地禁止它
    a. private申明它但是不去實現，這樣鏈接器會幫你檢查錯誤

28. 劃分全局名字空間

類和函數：實現

29. 避免返回內部數據的句柄
    a. 指針，引用的返回。注意const版本

30. 避免這樣的成員函數：返回值是指向成員非const指針或引用，但成員的訪問級比這個函數要低

31. 不要返回局部對象的引用

32. 盡可能的推遲變量定義
    a. 不必要的函數調用開銷

33. 明智的使用內聯
    a. 內聯的好處
    b. 被外聯的內聯函數的編譯器處理上：首先都要承擔函數調用的代價，其次舊的編譯器還可能作為static函數處理來函數的鏈接的二義性
    c. 慎重選擇內聯，重視編譯器的警告
    d. 內聯的關鍵字是針對實現定義部分的，不是針對聲明的
    e. 取內聯函數的地址會導致編譯器為此生成一個函數體，認為破壞內聯定義
    f. 類成員函數聲明時候同時定義函數體，默認成內聯
    g. 在新的編譯器上面，內聯是一個不穩定的屬性，至于在代碼里的是否展開不能定論這個函數是否內聯
    h. 在編譯器看來多態始終比內聯重要。在編譯期間，靜態調用是可以展開的，動態的不可以
    i. 內聯是否展開除了要看本身代碼的復雜度外還有其他因素影響：編譯器的內聯開關，調用方式
    j. 在新的編譯器看來不管內聯的是否展開或是否外聯，亦或是否綜合使用，記住，代碼實體只有一份
    k. 虛函數與內聯的結合是一個很特殊的例子。

34. 降低文件間的編譯依賴性
    a. 前向聲明 & 句柄類 & 協議類

繼承和面向對象設計

C++提供了多種很令人困惑的面向對象構造部件，包括公有、保護和私有基類；虛擬和非虛擬基類；虛擬和非虛擬成員函數。這些部件不僅互相之間有聯系，還和C++的其它部分相互作用。所以，對于每種部件的含義、什么時候該用它們、怎樣最好地和C++中非面向對象部分相結合?

經典問題：
    a. 假如需要設計一組具有共同特征的類，是該使用繼承使得所有的類都派生于一個共同的基類呢，還是使用模板使得它們都從一個共同的代碼框架中產生？
    b. 類A 的實現要用到類B，是讓A 擁有一個類型為B 的數據成員呢，還是讓A 私有繼承于B？
    c. 假設想設計一個標準庫中沒有提供的、類型安全的同族容器類（條款49列出了標準庫實際提供的容器類），是使用模板呢，還是最好為某個 "自身用普通（void*）指針來實現" 的類建立類型安全的接口？

35. 公有繼承體現‘是一個’的含義

36. 區分接口繼承和實現繼承
    a. 純虛函數的目的在于：使派生類僅僅是繼承函數的接口
    b. 簡單虛函數的目的在于：使派生類繼承函數的接口和缺省實現
    c. 非虛函數的目的在于：使派生類繼承函數的接口和強制實現

37. 決不要重新定義繼承而來得非虛函數
    a. 非虛函數是靜態綁定，虛函數是動態綁定

38. 決不要重新定義繼承而來的缺省參數值
    a. 缺省參數值也是靜態綁定的

39. 避免‘向下轉換’繼承層次
    a. 向下意味著向派生類轉換
    b. 如何消除向下轉換：虛函數；加強類型約束；dynamic_cast

40. 通過分層來體現‘有一個’或‘用……來實現’

41. 區分繼承和模板
    a. 兩者的區別在于類型T是否影響類的行為

42. 明智的使用私有繼承
    a. 私有繼承常用語實現而非設計
    b. 實例化模板導致代碼膨脹
    c. 示例代碼設計：

 1 template<class T>
 2 class Stack: private GenericStack {
 3 public:
 4  void push(T *objectPtr) { GenericStack::push(objectPtr); }
 5  T * pop() { return static_cast<T*>(GenericStack::pop()); }
 6  bool empty() const { return GenericStack::empty(); }
 7 }; 
 8
 9 class GenericStack {
10 protected:
11  GenericStack();
12  ~GenericStack();
13  void push(void *object);
14  void * pop();
15  bool empty() const;
16 private:
17  // 同上
18 }; 
19

43. 明智的使用多繼承
    a. adapter 是一個很好的多繼承的例子
    b. 虛繼承的實現以及構造特性

44. 說你想說的,理解你說想說的
    a. 整盤的設計考慮
    b. 共同的基類意味著共同的特性; 公有繼承意味著是一個, 私有繼承意味著用什么來實現, 分層意味著有一個或者用……來實現
    c. 對于公有繼承而言：純虛函數意味著繼承接口，簡單虛函數意味著繼承函數的接口加上一個缺省實現，非虛函數意味著繼承數的接口加上一個強制實現（特殊性上的不變性）

雜項

45. 弄清楚C++在幕后為你所作的
    a. 缺省類成員函數：構造，拷貝構造，析構（虛待定），賦值，取址（2個）
    b. 注意：如果需要這些函數才會被生成
    c. 賦值操作必須驗證合法才能通過編譯器

46. 寧可編譯和鏈接時出錯，也不要運行時出錯

47. 確保非局部靜態對象在使用前被初始化
    a. 初始化的順序不確定導致很難捕捉這個靜態對象初始化的順序
    b. 解決辦法：singleton

48. 重視編譯器警告

49. 重視標準庫