高效C++：设计与声明

　　C++软件开发可以理解为设计一系列的类，让这些类相互使用，最终实现我们所需要的功能。类与类之间的相互关系可以很复杂，也可以很简单，如何简单高效的描述类与类之间的关系是设计的难点之一。遵循本文所提供的方法，将会给你一些灵感。

让接口容易被正确使用，不易被误用

• 限制类型的办法：建立新类型，限制类型上的操作，束缚对象的值、消除客户管理资源的责任

  • 限制函数的入参类型，可以保证参数不被错误传入

• “促进接口被正确使用”的方法：接口的一致性

  • 在版本发布的过程中，应该保持接口的一致性，不要随意更改接口

 

设计class犹如设计type

• 新的type对象应该如何被创建和销毁？

• 对象的初始化和赋值应该有什么样的差别？

• pass-by-value or pass-by-reference ？

• 什么样的type合法 ？

• 需要什么样的类型转换？

• 需要定什么样的方法以及方法的权限 ？

• 等等

以pass-by-reference-to-const代替pass-by-value

• 尽量以pass-by-reference-to-const代替pass-by-value，因为前者比较高效，原因是少一次类的拷贝动作

• 对于内置类型和STL，pass-by-value比较高效(特殊场景，单独说明)

必须返回对象时，别妄想返回reference

• 绝对不要返回指针和引用指向local stack变量---直接导致偶发跑飞

• 绝对不要返回指针和引用指向heap变量，容易内存泄露，特别是多任务---容易导致忘记释放和多次释放的问题

将成员变量声明为private

• 将成员变量设置成private，可以提供访问数据的一致性、控制数据的访问权限、并提供冗余

• protect并不比public安全---子类对基类而言，也是外部

宁可用non-member non-friend函数替代member函数

• 用non-member non-friend函数替代member函数，可以增加类的封装性、冗余性

  • 越少的代码操作类中数据，类的封装性越好

• 特别是对于不同功能类的函数，可以通过namespace区分

namesace {
    class Web{}
    void ClearWeb(Web& web)  //non-member non-friend
}

如果你需要为所有的参数提供类型转换，那么这个函数必须是non-member

class Rational
{
public:
    Rational(int x = 1, int y = 1)
private:
    int x;
    int y;
public:
    const Rational operator*(const Rational& rhs)
    {
        //错误，不满足交换律
    }
}

//支持Rational的算术运行
const Rational operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs)
{
    //正确，可以满足隐式类型转换和交换律
}

考虑写出一个不跑异常的swap函数

• STL源码中的swap函数如下：

namespace std{

template <typename T>
void swap(T& a, T&b) //需要类支持拷贝构造函数和拷贝赋值操作符
{
    T temp(a);
    a = b;
    b = temp;
}

}

• 如果需要自定义swap函数