《Effective C++》 筆記：Tips05-Tips08

Tips05：瞭解C++悄悄編寫並調用哪些函數

編譯器自動生成的函數包括

1. 1. 構造函數(default)

2. 2. 拷貝構造函數(copy)

3. 3. 析構函數

4. 4. 拷貝複製運算符(copy assignment)

若是一個class的成員變量含有reference(引用)類型，那麼必須本身定義copy assignment操做符。

編譯器自動構造的copy assignment的默認操做，是逐一調用成員變量的copy assignment，可是reference沒有copy assignment，也不容許改變。所以，若是不本身定義copy assignment，編譯器就會報錯。

和reference同樣一旦賦值就不可更改的const類型也同樣，只要class的成員變量含有reference和const類型，就必須自定義copy assignment操做符。

Tips06：若不想使用編譯器自動生成的函數，就該明確拒絕

編譯器自動生成的函數包括

1. 1. 構造函數(default)

2. 2. 拷貝構造函數(copy)

3. 3. 析構函數

4. 4. 拷貝複製運算符(copy assignment)

若是不想讓編譯器，自動生成上述函數，而且禁止調用這些函數，該將該函數聲明爲private，而且沒必要實現。

一般，禁止的函數爲2.拷貝構造函數和4.拷貝賦值運算符

Tips07：爲多態基類聲明virtual析構函數

這裏給多態基類特殊標記，由於不是全部的基類都須要virtual析構函數的，正由於用到了多態，纔有了virtual析構函數的必要。

1、爲何要爲多態基類聲明virtual析構函數。

先來看一段簡單的小程序

class TimeKeeper{           
public:          
       TimeKeeper(void){}           
       ~TimeKeeper(void){           
              std::cout << "delete TimeKeeper" << std::endl;           
       }           
};

   

class AtomicClock : public TimeKeeper{
public:
       ~AtomicClock(void){
              std::cout << "delete AtomicClock" << std::endl;
       }
};

客戶端代碼:    

TimeKeeper *timer = new AtomicClock();
delete timer;

能夠發現，程序並無調用子類AtomicClock的析構函數，這就致使AtmoicClock對象並無被銷燬，而其父類TimeKeeper對象卻被正常銷燬，形成一種「局部銷燬」，造成所謂的內存泄露。

如今爲TimerKeeper的析構函數加上關鍵字「virtual」

class TimeKeeper{       
public:      
       TimeKeeper(void){}       
       virtual ~TimeKeeper(void){       
              std::cout << "delete TimeKeeper" << std::endl;       
       }       
};

 

能夠看到，子類AtomicClock的析構函數也被正常調用，這樣纔是完成的對象銷燬。

事實上，任何帶有virtual方法的class，都須要virtual析構函數。很簡單，既然class帶有virtual方法，其目的就是想讓其子類重載該virtual方法，也就說明該class是多態基類，既然是多態基類，只有帶有virtual析構函數，纔不會出現「局部銷燬」。

2、不要繼承沒有virtual析構函數的class，尤爲是標準庫的類。

3、若是一個class，不被任何類繼承，不要將其析構函數設爲virtual      

有時，爲了方便，無論該類是否是基類(base class)，都將其析構函數設爲virtual。可是，設爲virtual結構是有代價的。

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

若是int是32bits，那一個Point對象就是64bits。若是Point的析構函數爲virtual，那麼Point的大小就不止64bits。

對象須要攜帶額外的信息，來決定運行期間到底運行那個virtual函數，而決定權是在一個叫vptr(虛函數表指針)的手上，vptr指向一個由函數指針構成的數組——vtbl(虛函數表)。每一個帶有virtual函數的class都有一個vtbl，例如virtual析構函數的Point。當對象調用某一virtual函數時，實際被調用的是vptr指向的那個vtbl。

所以，在32位機上，2*32bits(int)+32bits(vptr) = 96bits。不管何種類型的指針，大小均爲32bits。

在64位機上，2*64bits(int)+64bits(vptr) = 128bits。同理在64位機上，指針爲64bits。

這就致使C++對象再也不和其餘語言(如C)有着相同的結構，也就再也不可能把他傳遞(或接受)其餘語言縮寫的函數。

總的來講，就是喪失的移植性

PS：其實我一直不太理解，書上這段話的含義，virtual原本就是C++的關鍵字，既然使用它，還談什麼和傳遞給C，C原本就不認識virtual。

4、若是class沒有任何一個純虛函數，卻又想讓該class爲abstract class。

想讓class成爲abstract class(抽象類)的緣由是，不想讓該class被實例化，既不能new。但該類的全部普通方法均要實現，這又不構成抽象類的條件。

方法就是，將析構函數設置爲純虛函數(pure virtual)。

class AWOV{
public:
       AWOV(void);
       virtual ~AWOV(void) = 0;
};
                     
class Child : public AWOV{
public:
       Child(void);
       ~Child(void);
};

客戶端代碼：

AWOV *a = new Child();
delete a;

若是僅僅是這樣，運行程序，你會發現，程序報錯

這裏就涉及到析構函數的運行方式，最深層派生(most derived)的class的析構函數最早被調用，而後是每個base class的析構函數被調用。在本例中，當ddelete a時，Child的析構函數被調用，而後是AWOV的析構函數，可是AWOV的純虛析構函數並無實現，所以形成連接錯誤。

所以，就算析構函數被定義爲pure virtual，它也必定要有實現！從資源釋放的角度來看，析構函數是釋放資源和內存的關鍵，所以必需要實現它。

PS：爲何普通的方法聲明爲pure virtual後，就不要實現了呢？

1. 1. 不須要實現

1. 2. 實現也沒用

普通的方法聲明爲pure virtual，就是但願有子類區重載該方法，若是子類不重載該pure virtual方法，那子類也是抽象類，沒法被實例化。所以，必須有子類重載該pure virtual方法，一旦該pure virtual方法被重載，那它的實現根本不會被調用！

PS：構造函數必定不能是virtual，由於用到虛函數，就要使用虛函數表(Virtual Table)。但此時，構造函數並沒執行，當前對象還沒構造出來，所以虛函數表更是不存在。

Tips08：別讓異常逃離析構函數

這條Tips的含義就是，不要在析構函數中拋出異常。釋放對象的過程會調用析構函數(這點沒什麼好說的)，若是連續釋放多個對象，而又有不止一個對象的析構函數拋出異常，就會致使程序中出現多個異常。事實上，在兩個異常的存在下，C++程序不是結束執行就是產生不明確結果。

1、對會拋出異常的操做，class應提供普通的方法，這樣客戶纔能有機會處理異常。

對於某些操做，當程序執行時，必須調用這些操做。例如，關閉數據庫的鏈接。通常爲了防止客戶忘了關閉鏈接，會將關閉操做放在析構函數中。根據Tips的含義，若是發生異常，析構函數只能使程序關閉，或者吞掉該異常，讓程序繼續執行。但這兩種方法，都會使客戶沒法對異常進行處理/響應

所以，惟一可行的辦法，就是讓客戶本身處理異常，一旦程序由於異常而不能正常運行，客戶就應該知道本身處理異常。因此，class應該爲會拋出異常的操做提供方法。

二、析構函數對於會拋出異常操做的處理方式。

有兩種處理方式

①   遇到異常就結束程序，用過abort完成。

try{
}catch (...){       
       std::abort();       
}

②   遇到異常就吞下

try{
}catch (...){       
             製做運轉記錄，記下對close的調用失敗
}