條款05：了解C++默默編寫并調(diào)用了哪些函數(shù)

若寫下

創(chuàng)新互聯(lián)服務(wù)緊隨時代發(fā)展步伐，進行技術(shù)革新和技術(shù)進步，經(jīng)過10余年的發(fā)展和積累，已經(jīng)匯集了一批資深網(wǎng)站策劃師、設(shè)計師、專業(yè)的網(wǎng)站實施團隊以及高素質(zhì)售后服務(wù)人員，并且完全形成了一套成熟的業(yè)務(wù)流程，能夠完全依照客戶要求對網(wǎng)站進行成都網(wǎng)站設(shè)計、成都網(wǎng)站制作、建設(shè)、維護、更新和改版，實現(xiàn)客戶網(wǎng)站對外宣傳展示的首要目的，并為客戶企業(yè)品牌互聯(lián)網(wǎng)化提供全面的解決方案。

class Empty { };

當(dāng)C++處理過它之后，編譯器就會為它聲明一個default構(gòu)造函數(shù)，一個copy構(gòu)造函數(shù)，一個copy assignment操作符和一個析構(gòu)函數(shù)。這就好像寫下這樣的代碼：

class Empty {
public:
    Empty() { ... }
    Empty(const Empty& rhs) { ... }
    ~Empty() { ... }
    Empty& operator=(const Empty& rhs) { ... }
}

惟有這些函數(shù)被需要（被調(diào)用），它們才會被編譯器創(chuàng)建出來。

Empty e1;                     //default構(gòu)造函數(shù)
Empty e2(e1);                 //copy構(gòu)造函數(shù)
e2 = e1;                      //copy assignment操作符

default構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)主要是給編譯器一個地方來放置“藏身幕后”的代碼，像是調(diào)用base classes和non-static成員變量的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)。注意，編譯器產(chǎn)出的析構(gòu)函數(shù)是個non-virtual。copy構(gòu)造函數(shù)和copy assignment操作符，編譯器創(chuàng)建的版本只是單純地將來源于對象的每一個non-static成員變量拷貝到目標(biāo)對象。

templateclass NameObject {
public:
    NameObject(const char* name, const T& value);
    NameObject(const std::string name, const T& value);
private:
    std::string nameValue;
    T objectValue;
};

NameObjectno1("Smallest Prime Number", 2);
NameObjectno2(no1);

編譯器生成的copy構(gòu)造函數(shù)必須以no1.nameValue和no1.objectValue為初值設(shè)定no2.nameValue和no2.objectValue。nameValue的類型是string，調(diào)用string的copy構(gòu)造函數(shù)。objectValue的類型是int，是個內(nèi)置類型，所以會拷貝每一個bits來完成初始化。

若NameObject的定義如下，其中的nameValue是個referencetostring，objectValue是個const T：

templateclass NameObject {
public:
    NameObject(std::string& name, const T& value);
private:
    std::string &nameValue;             //是個reference
    const T objectVaule;                //是個const
};

std::string newDog("Persephone");
std::string oldDog("Satch");
NameObjectp(newDog, 2);
NameObjects(oldDog, 36);
p = s;                                // p的成員變量該發(fā)生什么事？

編譯器拒絕編譯賦值動作。

如果某個base classes將copy assignment操作符聲明成private，編譯器將拒絕為derived classes生成一個copy assignment操作符。

請記?。?/p>

編譯器可以暗自為class創(chuàng)建default構(gòu)造函數(shù)、copy構(gòu)造函數(shù)、copy assignment操作符，以及析構(gòu)函數(shù)。

條款06：若不想使用編譯器自動生成的函數(shù)，就該明確拒絕

用一個class描述待售房屋

class HomeForSale { ... };

每個售賣的房屋都是獨一無二的，所以HomeForSale對象不能被復(fù)制。

HomeForSale h1;
HomeForSale h2;
HomeForSale h3(h1);          //企圖拷貝h1，不應(yīng)通過編譯
h1 = h2;                     //企圖拷貝h2，不應(yīng)通過編譯

如果不聲明copy構(gòu)造函數(shù)或copyassignment操作符，編譯器可能會為你產(chǎn)出一份，支持copying；

如果聲明了copy構(gòu)造函數(shù)或copyassignment操作符，那就還是支持copying。

所有編譯器產(chǎn)出的函數(shù)都是public，我們可以把copy構(gòu)造函數(shù)和copyassignment操作符聲明成private。但是成員函數(shù)和友元函數(shù)還是可以調(diào)用private函數(shù)，解決辦法就是“將成員函數(shù)聲明為private而且故意不實現(xiàn)它們”。

class HomeForSale {
private:
    HomeForSale(const HomeForSale&);
    HomeForSale& operator=(const HomeForSale &);
};

請記住：

為駁回編譯器自動（暗自）提供的機能，可將相應(yīng)的成員函數(shù)聲明為private并且不予實現(xiàn)。

條款07：為多態(tài)基類聲明virtual析構(gòu)函數(shù)

class TimeKeeper {
public:
    TimeKeeper();
    ~TimeKeeper();
};

class AtomicClock : public TimeKeeper { ... };
class WaterClock : public TimeKeeper { ... };
class WristWatch : public TimeKeeper { ... };

// 使用工廠模式函數(shù)，返回一個指向derived class對象的base class指針
TimerKeeper* ptk = getTimeKeeper();
...
delete ptk;

C++明確指出，當(dāng)derived class對象經(jīng)由一個base class指針被刪除，而該base class帶著一個non-virtual析構(gòu)函數(shù)，其結(jié)果未有定義——實際執(zhí)行時通常發(fā)生的是對象的derived成分沒被銷毀。解決問題辦法很簡單，給base class一個virtual的析構(gòu)函數(shù)。

class TimeKeeper {
public:
    TimeKeeper();
    virtual ~TimeKeeper();
};

TimeKeeper *ptk = getTimeKeeper();
...
delete ptk;

任何class只要帶有virtual函數(shù)都幾乎確定應(yīng)該有個virtual析構(gòu)函數(shù)。

如果class不含有virtual函數(shù)，通常表示它并不意圖被用作一個base class。當(dāng)class不企圖被當(dāng)作base class，令其析構(gòu)函數(shù)為virtual往往是個餿主意。

class Point {
public:
    Point(int xCoord, int yCoord);
    ~Point();
private:
    int x, y;
};

欲實現(xiàn)出virtual函數(shù)，對象必須攜帶某些信息，主要用來控制運行期決定哪一個virtual函數(shù)該被調(diào)用。這份信息通常是由一個所謂vptr（vitrual table pointer）指針指出。vptr指向一個由函數(shù)指針構(gòu)成的數(shù)組，成為vtbl（vitrual table）；每一個帶有virtual函數(shù)的class都有一個對應(yīng)的vtbl。當(dāng)對象調(diào)用某一virtual函數(shù)，實際調(diào)用的函數(shù)取決于該對象的vptr所指的那個vtbl——編譯器在其中尋找適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)指針。

若Point class內(nèi)含virtual函數(shù)，其對象的體積會增加。

std::string，STL中容器如vector，list，set等等都不帶有virtual析構(gòu)函數(shù)，不要繼承一個標(biāo)準(zhǔn)容器或其他“帶有non-virtual析構(gòu)函數(shù)”的class。

純虛函數(shù)（pure virtual），擁有純虛函數(shù)的類是抽象類。

class AWON {
public:
    virtual ~AWON() = 0;
};

析構(gòu)函數(shù)的運作方式是，最深層派生（most derived）的那個class其析構(gòu)函數(shù)最先被調(diào)用，然后是其每一個base class的析構(gòu)函數(shù)被調(diào)用。?編譯器會在AWON的derived classes的析構(gòu)函數(shù)中創(chuàng)建一個對~AWON的調(diào)用動作，所以必須為這個函數(shù)提供一份定義，否則鏈接器會發(fā)出抱怨。

請記?。?/p>

帶有多態(tài)性質(zhì)的base classes應(yīng)該聲明一個virtual的析構(gòu)函數(shù)。如果class帶有任何的virtual函數(shù)，那么它就應(yīng)該擁有一個virtual析構(gòu)函數(shù)。

classes的設(shè)計目的如果不是作為base classe使用，或不是為了具備多態(tài)性，就不應(yīng)該聲明virtual析構(gòu)函數(shù)。

條款09：絕不在構(gòu)造和析構(gòu)過程中調(diào)用virtual函數(shù)

class Transaction {
public:
    Transaction();
    virtual void logTransaction() const = 0;
    ...
};

Transaction::Transaction() {
    ...
    logTransaction();
}

class BuyTransaction : public Transaction {
public:
    virtual void logTransaction() const;
};

class SellTransaction : public Transaction {
public:
    virtual void logTransaction() const;
};

BuyTransaction b;            //會發(fā)生什么？

BuyTransaction的構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用，但首先Transaction構(gòu)造函數(shù)一定會更早被調(diào)用；Transaction構(gòu)造函數(shù)的最后一行調(diào)用了virtual函數(shù)logTransaction，調(diào)用的是Transaction內(nèi)的版本，而不是BuyTransaction內(nèi)的版本。base class的構(gòu)造期間virtual函數(shù)是不會下降到derived class階層。同樣道理也適用于析構(gòu)函數(shù)。

class Transaction {
public:
    explicit Transaction(const std::string& logInfo);
    void logTransaction(const std::string& logInfo);
};

Transaction::Transaction(const std::string& logInfo) {
    logTransaction(logInfo);
}

class BuyTransaction : public Transaction {
public:
    BuyTransaction(parameters) : Transaction(createLogString(parameters)) {

    }
private:
    static std::string createLogString(parameters);
};

可以由derived classes將必要的信息向上傳遞給至base class的構(gòu)造函數(shù)。BuyTransaction內(nèi)的private static函數(shù)作用，此函數(shù)是static函數(shù)，就不可能意外指向“初期未成熟之BuyTransaction對象內(nèi)尚未初始化的成員變量”。?

請記?。?/p>

在構(gòu)造和析構(gòu)期間不要調(diào)用virtual函數(shù)，因為這類調(diào)用從不下降到derived class。

條款10：令operator=返回一個referenceto*this

關(guān)于賦值，可以寫成連鎖形式

int x,y,z;
x = y = z = 15;

賦值采用的是右結(jié)合，所以上述賦值被解析為：

x = (y = (z = 15));

15先賦值給z，然后其結(jié)果（更新后的z）再賦值給y，然后其結(jié)果（更新后的y）再賦值給x。

為了實現(xiàn)連續(xù)賦值，賦值操作符必須返回一個reference指向操作符的左側(cè)實參。

class Widget {
public:
    Widget& operator=(const Widget& rhs) {
        ...
        return *this;
    }

    Widget& operator+=(const Widget& rhs) {
        ...
        return *this;
    }
};

請記住：

令賦值操作符返回一個reference to*this。?

條款11：在operator=中處理“自我賦值”

class Widget { ... }
Widget w;
w = w;

看起來有點愚蠢，但它合法。

a[i] = a[j];   //當(dāng)i和j有相同值時
*px = *py;     //當(dāng)px和py指向相同的東西

class Bitmap { ... };

class Widget {
private:
    Bitmap* pb;
};

Widget& Widget::operator=(const Widget& rhs) {
    delete pb;                            //刪除原來的pb
    pb = new Bitmap(*rhs.pb);             //令pb指向*pb的一個副本
    return *this;
}

增加“證同測試”

Widget& operator=(const Widget& rhs) {
    if(this == &rhs) return *this;
    ...
}

當(dāng)new Bitmap拋出異常時，pb保持原狀。即使沒有證同測試，這段代碼還是能夠處理自我賦值，雖然不是效率最高，但是它行的通。

Widget& Widget::operator=(const Widget& rhs) {
    Bitmap* pOrg = pb;                    //記住原來的pb
    pb = new Bitmap(*rhs.pb);             //令pb指向*pb的一個副本
    delete pOrg;                          //刪除原來的pb
    return *this;
}

一個常見而夠好的operator=撰寫方法如下：

class Widgt {
...
void swap(Widget& rhs);     //交互*this和rhs的數(shù)據(jù)
...
};

Widget& Widget::operator=(const Widget& rhs) {
    Widget temp(rhs);
    swap(temp);
    return *this;
}

另外一個變奏，是用以by value方式接受實參

Widget& Widget::operator=(Widget rhs) {   //rhs是被傳遞對象的一個副本
    swap(rhs);                            //將*this的數(shù)據(jù)和副本的數(shù)據(jù)交換
    return *this;
}

請記?。?/p>

確保當(dāng)對象自我賦值時operator=有良好的行為。其中技術(shù)包括比較“來源對象”和“目標(biāo)對象”的地址、精心周到的語句順序、以及copy-and-swap。

確認任何函數(shù)如果操作一個以上的對象，而其中多個對象是同一個對象時，其行為仍然正確。

條款12：賦值對象時勿忘其每一個成分

void logCall(const std::string& funcName);

class Customer {
public:
    Customer(const Customer& rhs);
    Customer& operator=(const Customer& rhs);
private:
    std::string name;
};

Customer::Customer(const Customer& rhs) : name(rhs.name) {
    logCall("Customer copy constructor");
}

Customer& Customer::operator=(const Customer& rhs) {
    logCall("Customer copy assignment operator");
    name = rhs.name;
    return *this;
}

當(dāng)新增一個Date成員后：

class Date { ... };

class Customer {
public:
...
private:
    std::string name;
    Date lastTransaction;
};

這時既有的copying函數(shù)執(zhí)行的是局部拷貝：它們的確復(fù)制了name，但是沒有復(fù)制新增的lastTransaction。編譯器不會提醒你。如果為class增加了一個成員變量，必須同時修改copying函數(shù)。

一旦發(fā)生繼承，可能會造成一個潛藏危機。

class PriorityCustomer : public Customer {
public:
    ...
    PriorityCustomer(const PriorityCustomer& rhs);
    PriorityCustomer& operator=(const PriorityCustomer& rhs);
private:
    int priority;
};

PriorityCustomer::PriorityCustomer(const PriorityCustomer& rhs) : priority(rhs.priority) {
    logCall("PriorityCustomer copy constructor");
}

PriorityCustomer& operator=::PriorityCustomer(const PriorityCustomer& rhs) {
    logCall("PriorityCustomer copy constructor");
    priority = rhs.priority;
    return *this;
}

PriorityCustomer的copying函數(shù)看起來好像是復(fù)制了PriorityCustomer內(nèi)的每樣?xùn)|西，再看一眼，它們復(fù)制了PriorityCustomer聲明的成員變量，對繼承自Customer的成員變量卻未被復(fù)制。

PriorityCustomer::PriorityCustomer(const PriorityCustomer& rhs) : 
    Customer(rhs), priority(rhs.priority) {
    logCall("PriorityCustomer copy constructor");
}

PriorityCustomer& operator=::PriorityCustomer(const PriorityCustomer& rhs) {
    logCall("PriorityCustomer copy constructor");
    Customer::operator=(rhs);
    priority = rhs.priority;
    return *this;
}

請記?。?/p>

Copying函數(shù)應(yīng)用有確保復(fù)制“對象內(nèi)的所有成員變量”及“所有base class成分”；

不要嘗試以某個copying函數(shù)調(diào)用另一個copying函數(shù)。應(yīng)該將共同機能放進第三個函數(shù)中，并由兩個copying函數(shù)公用。

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