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系统架构师大会



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分类: 微软技术

您需要注意的c++ 的11个要点[转贴] 基础知识[@more@]
  下面的这些要点是对所有的C++程序员都适用的。我之所以说它们是最重要
的,是因为这些要点中提到的是你通常在C++书中或网站上无法找到的。如:指向
成员的指针,这是许多资料中都不愿提到的地方,也是经常出错的地方,甚至是对
一些高级的C++程序员也是如此。
  这里的要点不仅仅是解释怎样写出更好的代码,更多的是展现出语言规则里面
的东西。很显然,它们对C++程序员来说是永久的好资料。我相信这一篇文章会使
你收获不小。

  首先,我把一些由不同层次的C++程序员经常问的问题归到一起。我惊奇的发
现有很多是有经验的程序员都还没意识到 .h 符号是否还应该出现在标准头文件
中。


要点1: 还是 ?

  很多C++程序员还在使用而不是用更新的标准的库。
这两者都有什么不同呢?首先,5年前我们就开始反对把.h符号继续用在标准的头
文件中。继续使用过时的规则可不是个好的方法。从功能性的角度来讲,
包含了一系列模板化的I/O类,相反地只仅仅是支持字符
流。另外,输入输出流的C++标准规范接口在一些微妙的细节上都已改进,因此,
在接口和执行上都是不同的。最后,的各组
成都是以STL的形式声明的,然而的各组成都是声明成全局型的。

  因为这些实质上的不同,你不能在一个程序中混淆使用这两个库。做为一种习
惯,在新的代码中一般使用,但如果你处理的是过去编写的代码,为了
继承可以用继续用旧保持代码的一致性。  


要点2:用引用传递参数时应注意的地方 

  在用引用传递参数时,最好把引用声明为const类型。这样做的好处是:告诉
程序不能修改这个参数。在下面的这个例子中函数f()就是传递的引用:
 
void f(const int & i);
int main()
{
 f(2); /* OK */
}
 
  这个程序传递一个参数2给f()。在运行时,C++创建一个值为2的int类型的临
时变量,并传递它的引用给f().这个临时变量和它的引用从f()被调用开始被创建
并存在直到函数返回。返回时,就被马上删除。注意,如果我们不在引用前加上
const限定词,则函数f()可能会更改它参数的值,更可能会使程序产生意想不到的
行为。所以,别忘了const。

  这个要点也适用于用户定义的对象。你可以给临时对象也加上引用如果是
const类型:
 
struct A{};
void f(const A& a);
int main()
{
 f(A()); // OK,传递的是一个临时A的const引用

 

要点3:“逗号分离”表达形式

 “逗号分离”表达形式是从C继承来的,使用在for-和while-循环中。当然,这
条语法规则被认为是不直观的。首先,我们来看看什么是“逗号分离”表达形式。

  一个表达式由一个或多个其它表达式构成,由逗号分开,如:
 
 if(++x, --y, cin.good()) //三个表达式 
  这个if条件包含了三个由逗号分离的表达式。C++会计算每个表达式,但完整
的“逗号分离”表达式的结果是最右边表达式的值。因此,仅当cin.good()返回
true时,if条件的值才是true。下面是另一个例子: 
int j=10; 
int i=0;
while( ++i, --j)
{
 //直到j=0时,循环结束,在循环时,i不断自加


要点4,使用全局对象的构造函数在程序启动前调用函数

  有一些应用程序需要在主程序启动前调用其它函数。如:转态过程函数、登记
功能函数都是必须在实际程序运行前被调用的。最简单的办法是通过一个全局对象
的构造函数来调用这些函数。因为全局对象都是在主程序开始前被构造,这些函数
都将会在main()之前返回结果。如: 
class Logger
{

 public:
 Logger() 
  { 
   activate_log();//译者注:在构造函数中调用你需要先运行的函数
  }
};
Logger log; //一个全局实例

int main()
{
 record * prec=read_log();//译者注:读取log文件数据
 //.. 程序代码
}

 
  全局对象log在main()运行之前被构造,log调用了函数activate_log()。从
而,当main()开始执行时,它就可以从log文件中读取数据。


  毫无疑问地,在C++编程中内存管理是最复杂和最容易出现bug的地方。直接访
问原始内存、动态分配存储和最大限度的发挥C++指令效率,都使你必须尽力避免

有关内存的bug。
  
要点5:避免使用复杂构造的指向函数的指针

  指向函数的指针是C++中可读性最差的语法之一。你能告诉我下面语句的意思
吗? 
 
void (*p[10]) (void (*)()); 
  P是一个“由10个指针构成的指向一个返回void类型且指向另一个无返回和无
运算的函数的数组”。这个麻烦的语法真是让人难以辨认,不是吗?你其实可以简
单的通过typedef来声明相当于上面语句的函数。首先,使用typedef声明“指向一
个无返回和无运算的函数的指针”: 
typedef void (*pfv)(); 
  接着,声明“另一个指向无返回且使用pfv的函数指针”: 
typedef void (*pf_taking_pfv) (pfv); 
  现在,声明一个由10个上面这样的指针构成的数组: 
pf_taking_pfv p[10]; 
  与void (*p[10]) (void (*)())达到同样效果。但这样是不是更具有可读性
了! 

要点6:指向成员的指针

  一个类有两种基本的成员:函数成员和数据成员。同样的,指向成员的指针也
有两种:指向函数成员的指针和指向数据成员的指针。后则其实并不常用,因为类
一般是不含有公共数据成员的,仅当用在继承用C写的代码时协调结构(struct)和
类(class)时才会用到。

  指向成员的指针是C++语法中最难以理解的构造之一,但是这也是一个C++最强
大的特性。它可以让你调用一个类的函数成员而不必知道这个函数的名字。这一个
非常敏捷的调用工具。同样的,你也可以通过使用指向数据成员的指针来检查并改
变这个数据而不必知道它的成员名字。

  指向数据成员的指针

  尽管刚开始时,指向成员的指针的语法会使你有一点点的迷惑,但你不久会发
现它其实同普通的指针差不多,只不过是*号的前面多了::符号和类的名字,例:
定义一个指向int型的指针:

 
int * pi;  
  定义一个指向为int型的类的数据成员: 
int A::*pmi; //pmi是指向类A的一个int型的成员 
  你可以这样初始化它: 
class A
{
 public:
 int num;
 int x;
};
int A::*pmi = & A::num;  
  上面的代码是声明一个指向类A的一个int型的num成员并将它初始化为这个num
成员的地址.通过在pmi前面加上*你就可以使用和更改类A的num成员的值: 
A a1, a2;
int n=a1.*pmi; //把a1.num赋值给n
a1.*pmi=5; // 把5赋值给a1.num 
a2.*pmi=6; // 把6赋值给6a2.num 
 
  如果你定义了一个指向类A的指针,那么上面的操作你必须用 ->*操作符代
替: 
A * pa=new A;
int n=pa->*pmi; 
pa->*pmi=5;  

  指向函数成员的指针

  它由函数成员所返回的数据类型构成,类名后跟上::符号、指针名和函数的参
数列表。举个例子:一个指向类A的函数成员(该函数返回int类型)的指针:
 
class A 
{
 public:
 int func (); 
}; 
int (A::*pmf) (); 
 
  上面的定义也就是说pmf是一个指向类A的函数成员func()的指针.实际上,这
个指针和一个普通的指向函数的指针没什么不同,只是它包含了类的名字和::符
号。你可以在在任何使用*pmf的地方调用这个函数 
func():
pmf=&A::func;
A a;
(a.*pmf)(); //调用a.func() 
  如果你先定义了一个指向对象的指针,那么上面的操作要用->*代替: 
A *pa=&a;
(pa->*pmf)(); //调用pa->func() 
  指向函数成员的指针要考虑多态性。所以,当你通过指针调用一个虚函数成员
时,这个调用将会被动态回收。另一个需要注意的地方,你不能取一个类的构造函
数和析构函数的地址。

要点7、避免产生内存碎片


  经常会有这样的情况:你的应用程序每运行一次时就因为程序自身缺陷而产生
内存漏洞而泄漏内存,而你又在周期性地重复着你的程序,结果可想而知,它也会
使系统崩溃。但怎样做才能预防呢?首先,尽量少使用动态内存。在大多数情况
下,你可能使用静态或自动存储或者是STL容器。第二,尽量分配大块的内存而不
是一次只分配少量内存。举个例子:一次分配一个数组实例所需的内存,而不是一
次只分配一个数组元素的内存。

要点8、是delete还是delete[]

  在程序员中有个荒诞的说法:使用delete来代替delete[]删除数组类型时是可
以的!
  举个例子吧:
 
 int *p=new int[10];
 delete p; //错误,应该是:delete[] p 
  上面的程序是完全错误的。事实上,在一个平台上使用delete代替delete[]的
应用程序也许不会造成系统崩溃,但那纯粹是运气。你不能保证你的应用程序是不
是会在另一个编译器上编译,在另一个平台上运行,所以还是请使用delete[]。

要点9、优化成员的排列

  一个类的大小可以被下面的方式改变:
 
struct A

{
 bool a;
 int b;
 bool c;
}; //sizeof (A) == 12
 
  在我的电脑上sizeof (A) 等于12。这个结果可能会让你吃惊,因为A的成员总
数是6个字节:1+4+1个字节。那另6字节是哪儿来的?编译器在每个bool成员后面
都插入了3个填充字节以保证每个成员都是按4字节排列,以便分界。你可以减少A
的大小,通过以下方式:
 
struct B
{
 bool a;
 bool c;
 int b;
}; // sizeof (B) == 8
 
  这一次,编译器只在成员c后插入了2个字节。因为b占了4个字节,所以就很自
然地把它当作一个字的形式排列,而a和c的大小1+1=2,再加上2个字节就刚好按两
个字的形式排列B。  

要点10、为什么继承一个没有虚析构函数的类是危险的?

  一个没有虚析构函数的类意味着不能做为一个基类。如std::string, 
std::complex, 和 std::vector 都是这样的。为什么继承一个没有虚析构函数的
类是危险的?当你公有继承创建一个从基类继承的相关类时,指向新类对象中的指
针和引用实际上都指向了起源的对象。因为析构函数不是虚函数,所以当你delete
一个这样的类时,C++就不会调用析构函数链。举个例子说明:
 
class A
{
 public:
 ~A() // 不是虚函数
 {
 // ...
 }
}; 
class B: public A //错; A没有虚析构函数
{
 public:
 ~B()
 {
 // ...
 }
};

int main()
{
 A * p = new B; //看上去是对的
 delete p; //错,B的析构函没有被调用
}


 

要点11、以友元类声明嵌套的类

  当你以友元类声明一个嵌套的类时,把友元声明放在嵌套类声明的后面,而不
前面。
 
class A 
{
 private:
 int i;
 public:
 class B //嵌套类声明在前
 {
  public:
  B(A & a) { a.i=0;}; 
 };
 friend class B;//友元类声明
};
 
  如果你把友元类声明放在声明嵌套类的前面,编译器将抛弃友元类后的其它声
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