[More Effective C++ 学习笔记]基础议题和操作符

<基础议题>

       pointer和reference在继承机制下存在两种型别：

1. 静态型别是指其声明时的型别；
2. 动态型别是指它们实际所指的对象来决定。

　　条款1：仔细区分pointer和references

　　没有null references，一个reference必须总是代表某个对象。

　　使用reference之前不需测试其有效性。若使用pointer，通常就是测试它是否为null。

　　pointers和references的差异：

1. pointers可以被重新赋值，指向另一个对象；
2. reference却总是指向（代表）它最初获得的那个对象，即使被重新赋值改变的也是原对象的值。

　　operator[]返回某种能够被当做assignment赋值对象，则令operator[]返回一个reference。

　　条款2：最好使用C++转型操作符

　　static_cast：用于强制类型专函，不涉及继承机制的型别执行类型转换；

　　const_cast：用来改变表达式中的常量性（constant）或易变性（volatileness）；

　　dynamic_cast：用来执行继承机制中安全的向下型别或跨系型别转换动作，即base objects->derived objects。若转换失败，返回null指针（转型对象是指针）或exception（转型对象是reference）；

　　reinterpret_cast：用户函数指针型别转换。

　　条款3：绝对不要以多台（polymorphically）方式来处理数组

　　继承性质之一：通过指向其基类对象的指针或引用，来操作继承基类的对象。

　　数组声明时，向系统申请 numElemt * sizeof(数组中对象类型)大小的内存。而声名类类型对象时，系统给予对象类类型中数据数据大小的内存。类成员函数最终将转换成全局函数。数组中元素移动一位的内存距离是sizeof(数组对象的类型)。

　　条款4：非必要不提供default constructor

　　classes类缺乏default constructor在两种情况下出现问题：

1. 产生数组时，系统调用默认构造函数；
2. 不适用于许多template-based constainer classes。

　　<操作符>

　　条款5：对定制的型别转换函数保持警觉

　　两种函数允许编译器进行隐式转换：单变量constructor和隐式型别转换操作符。其中，单变量constructors是指能以单一自变量成功调用的constructors。隐式型别转换操作符是指关键词operator之后加上一个型别名称。不需指定返回值类型，因为其返回值型别基本上已经表现于函数名称上。

　　根本问题：在你从未打算也未预期的情况下，此类函数可能被调用，而其结果可能是不正确、不直观的程序行为，很难调试。

       关于隐式型别转换操作符的解决方法：以功能对等的另一个函数取代型别转换操作符。而单自变量constructors的解决方法之一：利用关键字explicit。若将constructors声明为explicit，编译器便不能因隐式型别转换的需要而调用它们。

       条款6：区别increment/decrement操作符的前置（prefix）和后置（postfix）形式

       在重载操作符increment/decrement时，为了区分前置式和后置式，让后置式有一个int自变量类型，但没有变量名称，如operator++(int);。在调用后置式时，编译器默默地为该int指定一个0值。

       自增和自减操作符的前置式和后置式返回不同的型别：前置式返回一个reference，后置式返回一个const对象。

　　为什么后置式返回一个const对象？（设计classes的一条无上宝典就是：一旦有疑惑，试看ints行为如何并遵守之。）是为了防止如下行为的出现：

　　int i = 4;

　　i++++;  // 错误，但++++i合法

　　条款7：千万不要重载&&，||和，操作符

　　C++对于真假表达式采用所谓骤死式（即短路求值）评估方式，其含义是一旦该表达式的真假值确定，纵使表达式中还有部分尚未检验，整个评估工作仍然结束。

　　条款8：了解各种不同意义的new和delete

　　string *ps = new string(“Memory Management”);

　　这里使用的new operator是由语言内建的，它总是做下面的两件事，无论如何你不能改变其行为。它的动作分为两方面：

1. 它分配足够的内存，用于放置某型别的对象；
2. 它调用constructor，为刚刚分配的内存中的那个对象设置初值。

　　operator new表达式：

　　new operator调用函数operator new执行必要的内存分配动作，你可以在类中重载该函数。函数operator new通常声明为：

　　void* operator new(size_t size);

　　operator new只负责内存分配，而new operator的责任就是将operator new返回的内存转换为一个对象。

　　表达式：string *ps = new string(“Memory Management”);编译器为该语句产生一些代码：

　　void *memory = operator new (sizeof (string));   // get raw memory

　　call string::string(“Memory Management”) on *memory // initialize objects

　　string *ps = static_cast<string *>(memory);              // ps point the new object

　　placement new表达式：

　　placement new表达式是指对一个已存在的内存缓冲区上构筑对象。

       例如：

       

Widget *constructWidgetInBuffer(void *buffer, in widgetSize)
{

    return new(buffer) Widget(widgetSize);

}

       该函数返回指针，指向一个Widget object，它被构造于传递给此函数的一块内存缓冲区上。因此，placement new的operator new函数如下所示：

       

void * operator new(size_t, void *location)
{
    return location;
}

       在函数中没有用到size_t参数，之所以不赋予名称，为的是避免编译器发出错误。

       删除（delete）与内存归还（Deallocation）

       函数operator delete之于内奸的delete operator，就好像operator new之于new operator一样。内存释放动作是函数operator delete执行，通常声明如下：

       void operator delete(void *memoryToBeDeallocation);

       因此，

       delete ps;

       在编译器转换之后：

       ps->~string();               // 调用对象的析构函数

       operator delete(ps);        // 释放对象所占用的内存

       但是需要注意的是，placement new是从已存在的内存区域中构筑对象。因此不能直接调用operator delete来释放该函数申请的内存。因此，调用析构函数函数来析构对象，然后将内存返还回去。

       数组的new和delete

       在给数组分配内存时，new operator 调用operator new[]，而delete operator调用operator delete[]。