C++高效编程指南：Scott Meyers实战建议

需积分: 1 16 浏览量更新于2024-07-19 收藏 1.42MB PDF 举报

《Scott-More Effective C++》是由Scott Meyers撰写的一本深入讲解C++编程实践的权威指南。这本书旨在帮助程序员提升代码质量和效率，通过一系列精心设计的"Items"，作者详细探讨了C++语言中的关键概念和最佳实践。译序和导读部分由侯捷完成，他介绍了书籍的主要内容和目标读者，强调了理解和遵循这些"Effective"原则对于C++开发人员的重要性。书中分为多个章节，包括基础议题、运算符、异常处理、效率优化和技巧。在基础议题中，作者阐述了指针与引用的区别，鼓励读者优先使用C++风格的类型转换，避免对数组使用多态，以及注意无用的缺省构造函数的潜在问题。这里涉及的每个点都是为了帮助开发者编写更安全、更易于理解的代码。运算符部分深入讨论了自增和自减操作符的不同形式、重载运算符的注意事项，以及正确理解内存管理操作如NEW和DELETE的多种含义。异常处理章节强调了析构函数在资源管理中的角色，防止资源泄漏，并提示在构造函数和异常处理中应遵循的规则。效率方面，作者提出了80-20准则，提倡懒惰计算和分期摊还计算，提醒读者注意临时对象的生命周期和返回值优化。通过重载运算符和选择合适的程序库来避免不必要的类型转换也是提高性能的关键。此外，书中还讨论了虚函数、多继承等高级特性及其潜在的性能成本。最后的技巧部分，通常称为idioms或patterns，涵盖了编程中的具体实践和模式，旨在帮助读者掌握高效、优雅的C++编程方法。《Scott-More Effective C++》是一本既理论性强又实用的C++编程参考书，通过解决常见问题和提供实践经验，为C++开发者提供了丰富的指导，帮助他们写出更专业、更高效的代码。

delete [] array;

eArray); // 记录这个删除操作

法。当一个数组被删除时，每一个数组元素的析构函

数也会被调用。当编译器遇到这样的代码：

定象这样生成代码：

// 析构函数

起来

值得注意的是如果你不从一个具体类（concrete classes）（例如 BST）派生出另一个

太可能犯这种使用多态性数组的错误。正如条款

数据结构也可以被初始化为空容器。

的 ID 号码，所建立的对象就根本没有意义。

}

BalancedBST *balTreeArray = // 建立一个 BalancedBST 对象数组

new BalancedBST[50];

...

deleteArray(cout, balTre

这里面也掩藏着你看不到的指针算

delete [] array;

它肯

// 以与构造顺序相反的顺序来

// 解构 array 数组里的对象

for ( int i = 数组元素的个数 1; i >= 0;--i)

{

array[i].BST::~BST(); // 调用 array[i]的

}

因为你所编写的循环语句根本不能正确运行，所以当编译成可执行代码后，也不可能正

常运行。语言规范中说通过一个基类指针来删除一个含有派生类对象的数组，结果将是不确

定的。这实际意味着执行这样的代码肯定不会有什么好结果。多态和指针算法不能混合在一

用，所以数组与多态也不能用在一起。

具体类（例如 BalancedBST），那么你就不

M3 所解释的，不从具体类派生出具体类有很多好处。我希望你阅读一下条款 M33 的内容。

（WQ 加注：VC++中，能够有正确的结果，因为它根本没有数组 new/delete 函数。）

3.4

Item M4：避免无用的缺省构造函数

缺省构造函数（指没有参数的构造函数）在 C++语言中是一种让你无中生有的方法。构

造函数能初始化对象,而缺省构造函数则可以不利用任何在建立对象时的外部数据就能初始

化对象。有时这样的方法是不错的。例如一些行为特性与数字相仿的对象被初始化为空值或

不确定的值也是合理的，还有比如链表、哈希表、图等等

但不是所有的对象都属于上述类型，对于很多对象来说，不利用外部数据进行完全的初

始化是不合理的。比如一个没有输入姓名的地址簿对象，就没有任何意义。在一些公司里，

所有的设备都必须标有一个公司 ID 号码，所以在建立对象以模型化一个设备时，不提供一

个合适

在一个完美的世界里，无需任何数据即可建立对象的类可以包含缺省构造函数，而需要

数据来建立对象的类则不能包含缺省构

造函数。唉！可是我们的现实世界不是完美的，所以

特别是如果一个类没有缺省构造函数，就会存在一些使用上的限

公司的设备，这个类包含一个公司的 ID 代码，这个

被强制做为构造函数的参数：

s EquipmentPiece {

，就会遇到

般来说，没有一种办法能在建立对象数组时给构造函数

与上面的问题一样

是有三种方法能回避开这个限制。对于使用非堆数组（non-heap arrays）（即不在堆

的参数：

// 变量

tPiece bestPieces[] = { // 正确, 提供了构造

// 函数的参数

uipmentPiece(ID2),

不过很遗憾，这种方法不能用在堆数组(heap arrays)的定义上。

指向

我们必须考虑更多的因素。

制。

请考虑一下有这样一个类，它表示

ID 代码

clas

pu ic:

EquipmentPiece(int IDNumber);

...

};

因为 EquipmentPiece 类没有一个缺省构造函数，所以在三种情况下使用它

问题。第一中情况是建立数组时。一

传递参数。所以在通常情况下，不可能建立 EquipmentPiece 对象数组：

EquipmentPiece bestPieces[10]; // 错误！没有正确调用

// EquipmentPiece 构造函数

EquipmentPiece *bestPieces =

new EquipmentPiece[10]; // 错误！

不过还

中给数组分配内存。译者注）的一种解决方法是在数组定义时提供必要

int ID1, ID2, ID3, ..., ID10; // 存储设备 ID 号的

...

Equipmen

EquipmentPiece(ID1),

uipmentPiece(ID3),

EquipmentPiece(ID10)

};

一个更通用的解决方法是利用指针数组来代替一个对象数组：

typedef EquipmentPiece* PEP; // PEP 指针

//一个 EquipmentPiece 对象

PEP bestPieces[10]; // 正确, 没有调用构造函数

里每个指针所指向的对象。如果你忘了，

因为正如你需要空间来容纳 EquipmentPiece

memory，你就可以避免浪费内存。使用 placement new 方法（参

构造 EquipmentPiece 对象：

能保证对象被正确初始化。

数程序员对它不熟悉外（能使用它就更难了），

想让它继续存在使用时，必须手动调用数组对象的析构函数，然后调用操作

（请再参见条款 M8）：（WQ 加注，已经有 placement

析构函数。）

的顺序

PEP *bestPieces = new PEP[10]; // 也正确

在指针数组里的每一个指针被重新赋值，以指向一个不同的 EquipmentPiece 对象：

for (int i = 0; i < 10; ++i)

stPieces[i] = new EquipmentPiece( ID Number );

不过这中方法有两个缺点，第一你必须删除数组

就会发生内存泄漏。第二增加了内存分配量，

对象一样，你也需要空间来容纳指针。

如果你为数组分配 raw

见条款 M8）在内存中

// 为大小为 10 的数组分配足够的内存

// EquipmentPiece 对象; 详细情况请参见条款 M8

// operator new[] 函数

void *rawMemory =

operator new[](10*sizeof(EquipmentPiece));

// make bestPieces point to it so it can be treated as

// EquipmentPiece array

EquipmentPiece *bestPieces =

static_cast<EquipmentPiece*>(rawMemory);

// onstruct the EquipmentPiece objects in the memory

// 使用"placement new" (参见条款 M8)

for (int i = 0; i < 10; ++i)

w (&bestPieces[i]) EquipmentPiece( ID Number );

注意你仍旧得为每一个 EquipmentPiece 对象提供构造函数参数。这个技术（和指针数

组的主意一样）允许你在没有缺省构造函数的情况下建立一个对象数组。它没有绕过对构造

函数参数的需求，实际上也做不到。如果能做到的话，就不

使用 placement new 的缺点除了是大多

还有就是当你不

符 delete[]来释放 raw memory

delete/delete []操作符了，它会自动调用

// 以与构造 bestPieces 对象相反

// 解构它。

fo (int i = 9; i >= 0; --i)

bestPieces[i].~EquipmentPiece();

// deallocate the raw memory

operator delete[](rawMemory);

如果你忘记了这个要求而使用了普通的数组删除方法，那么你程序的运行将是不可预测

的。这是因为

：直接删除一个不是用 new 操作符来分配的内存指针，其结果没有被定义。

义缺省构造函数所造成的第二个问题是它们无法在许多基于模板

的容器类里使用。因为实例化一个模板时，模板的类型参数应该提供一

函数，这是一个常见的要求。这个要求总是来自于模板内部，被建立的模板参数

数组模板类：

y {

y(int size);

*data;

ay<T>::Array(int size)

以杜绝对缺省构造函数的需求。例如标准的 vector

板

要提供缺省构造函数还是不提供缺省构造函数的

delete [] bestPieces; // 没有定义! bestPieces

//不是用 new 操作符分配的。

有关 new、placement new 和它们如何与构造函数、析构函数一起使用的更多信息，请

见条款 M8。

对于类里没有定

（template-based）

个缺省构造

类型数组里。例如一个

template

class Arra

public:

Arra

...

private:

};

template<class T>

Arr

{

data = new T[size]; // 为每个数组元素

... //依次调用 T::T()

}

在多数情况下，通过仔细设计模板可

模（生成一个类似于可扩展数组的类）对它的类型参数没有必须有缺省构造函数的要求。

不幸的是，很多模板类没有以仔细的态度去设计。这样，没有缺省构造函数的类就不能与许

多模板兼容。当 C++程序员深入领会了模板设计以后，这样的问题应该不再那么突出了。这

会花多长时间，完全在于个人的造化。

最后讲一下在设计虚基类时所面临的

两难决策。不提供缺省构造函数的虚基类，很难与其进行合作。因为几乎所有的派生类在实

例化时都必须给虚基类构造函数提供参数。这就要求所有由没有缺省构造函数的虚基类继承

下来的派生类(无论有多远)都必须知道并

理解提供给虚基类构造函数的参数的含义。派生类

种规定的。

些强加于没有缺省构造函数的类上的种种限制，一些人认为所有的类都应该有缺

始化一个对象。比如这个原则的拥

样修改 EquipmentPiece 类：

entPiece {

pmentPiece( int IDNumber = UNSPECIFIED);

一个因没有 ID 而没有意义的 EquipmentPiece 对象，那么大多

方放置代码来处

理错误。如果一个类的构造函数能够确保所有的部分被正确初始化，所有这些弊病都能够避

函数一般不会提供这种保证，所以在它们可能使类变得没有意义时，尽量去避

运算符

和 C＋＋内建类

的作者是不会企盼和喜欢这

因为这

省构造函数，即使缺省构造函数没有足够的数据来完整初

护者会这

class Equipm

public:

Equi

...

private:

static const int UNSPECIFIED; // 其值代表 ID 值不确定。

};

这允许这样建立 EquipmentPiece 对象

EquipmentPiece e; //这样合法

这样的修改使得其他成员函数变得复杂，因为不再能确保 EquipmentPiece 对象进行了

有意义的初始化。假设它建立

数成员函数必须检测 ID 是否存在。如果不存在 ID，它们将必须指出怎么犯的错误。不过通

常不明确应该怎么去做，很多代码的实现什么也没有提供：只是抛出一个异常或调用一个函

数终止程序。当这种情形发生时，很难说提供缺省构造函数而放弃了一种保证机制的做法是

否能提高软件的总体质量。

提供无意义的缺省构造函数也会影响类的工作效率。如果成员函数必须测试所有的部分

是否都被正确地初始化，那么这些函数的调用者就得为此付出更多的时间。而且还得付出更

多的代码，因为这使得可执行文件或库变得更大。它们也得在测试失败的地

免。缺省构造

免使用它们。使用这种（没有缺省构造函数的）类的确有一些限制，但是当你使用它时，它

也给你提供了一种保证：你能相信这个类被正确地建立和高效地实现。

运算符重载－－你不得不喜欢它们！它们允许给予你的自定义类型有着

型完全相样的语法，更有甚者，它们允许你将强大的能量注入到运算符背后的函数体中，而

这是在内建类型上从未听说过的。当然，你能够使得如同“+”和“==”这样的符号做任何

你想做的事，这个事实意味着使用运算符重载你可能写出的程序完全无法理解。C＋＋的老

剩余263页未读，继续阅读

「已注销」

粉丝: 6
资源: 87

C++高效编程指南：Scott Meyers实战建议

More Effective C++ 简体中文版（pdf 版）.pdf

more Effective c++

Addison Wesley - Effective C++ & More Effective C++

vc编程系列之Addison Wesley - Effective C++ & More Effective C++

精通C++：Scott Meyers的More Effective C++解析

提升C++编程效率：Scott Meyers的More Effective C++解析

[最新C++经典著作].Addison.Wesley.-.Effective.C++,.2nd.ed.and.More.Effective.C++

[2005].Addison.Wesley.-.Effective.C++,.2nd.ed.and.More.Effective.C++

Effective C++ MoreEffective C++ 中文

Effective C++ And More Effective C++

最新资源