每一个类中都有构造函数、析构函数、赋值操作符。这几个函数是一个类最根本的函数,它控制着创建对象并初始化、对象消亡时的清理以及摆脱旧值赋新值。这样函数如果有问题,那么影响极为严重。
条款5:了解C++默认编写并调用哪些函数
class Empty{ };
经过编译器处理后会有默认构造函数、复制构造函数、赋值操作符和析构函数。这些函数都是public且inline。
class Empty{ public: Empty(){} Empty(const Empty& rhs){} Empty& operator=(const Empty& rhs){} ~Empty(){} };
当需要这些函数时,这些函数会被编译器创建,这几个是最常见的、也是用的最多的。那么编译器创建的这些函数都是做了什么?
在编译器创建的复制构造函数和赋值操作符中,给成员变量初始化或赋值,会调用成员变量的赋值构造函数和赋值操作符。
对于赋值操作符,有些情况下编译器是不会合成的。只有当生成的代码合法且有适当机会证明它有意义,才会合成赋值操作符。英文原文是:the resulting code is both legal and has a reasonable chance of make sense.
template<typename T> class NamedObject{ public: NamedObject(const char* name, const T& value); NamedObject(const std::string& name, const T& value); private: std::string& nameValue; const T objectValue; };
两个成员变量,一个是引用:初始化后不能更改,一个是常量:也是初始化后不能更改。
条款6:若不想使用编译器自动生成的函数,就该明确拒绝
class HomeForSale { …… };
天下没有两个一模一样的房子,因此复制构造函数和赋值操作符不应该使用。
HomeForSale h1; HomeForSale h2; HomeForSale h3(h1);//应该出错 h1=h2;//应该出错
但是编译器默认帮我们合成了这两个函数。而且编译器合成的函数都访问都是public。
class HomeForSale { public: …… private: HomeForSale(const HomeForSale&); HomeForSale& operator=(const HomeForSale&); };
只声明,不实现。如果普通的调用会在编译阶段出现错误(无法访问private),但是友元和member函数却可以访问,这样的话错误会发生的链接阶段,因为我们只是声明,没有实现。
将错误提前到编译阶段是最好的,毕竟越早出现错误越好。可以通过继承来实现,在这设计一个不可以复制的类
class Uncopyable{ { protected: Uncopyable(){} ~Uncopyable(){}; private: Uncopyable(const Uncopyable&); Uncopyable& operator=(const Uncopyable&); };
让其他类来继承此类即可
class HomeForSale:public Uncopyable { …… };
这样一来,在HomeForSale类中如果生产对应的赋值或复制构造函数,会调用基类对应的函数,其基类对应函数为private,会出现编译错误。
条款7:为多态基类声明virtual析构函数
在创建有层次的类时,往往要把基类的析构函数声明为虚函数。
class SpecialString:public std::string{ …… };
这时如果通过基类指针使用,在delete时,可能会造成内存泄漏。要记住,STL中的容器都没有虚的析构函数。
class AWOV { public: virtual ~AWOV()=0; };
如果把它当作基类,会有问题,因为其析构函数只有声明。析构函数的调用时从派生类到基类,如果没定义,会发生链接错误,这是要定义个空的析构函数
AWOV::~AWOV(){}
条款8:别让异常逃离析构函数
在C++中,析构函数可以抛出异常,但是不建议这么做。
class Widget{ public: …… ~Widget(){……} }; void doSomething() { std::vector<Widget> v; …… //v要析构,会调用Widget的析构函数 }
当容器销毁时会调用析构函数,这时如果析构函数抛出异常,容器中剩余的元素还是应该被销毁,否则可能会有内存泄露。这时如果继续销毁其他元素,又出现异常的话,会同时存在两个异常。两个异常同时存在会导致不明确的行为。使用标准库的其他容器或TR1的任何容器或者array,也会遇到类似的问题。
class DBConnection { public: …… void close();//关闭数据库 };
为了确保用户在使用后关闭连接,在析构函数中关闭连接。
class DBConnection { public: …… ~DBConn()//析构函数关闭连接 { db.close(); } private: DBConnection db; };
如果调用close成功,则一切都美好。但是如果出现异常,DBConn会抛出异常,也就是允许这个异常离开析构函数,这样会传播异常。
~DBConn()//析构函数关闭连接 { try{ db.close(); } catch(……) { //记录下对close调用的失败 std::abort();//退出 } }
2、吞下这个异常。
~DBConn()//析构函数关闭连接 { try{ db.close(); } catch(……) { //记录下对close调用的失败 } }
吞下这个异常也不是个好主意,它压制了某些失败动作的重要信息。
条款9:绝不在构造和析构过程中调用virtual函数
在构造或析构函数中调用virtual函数不会呈现出多态。看下面一个例子,假设一个class继承体系,用来记录买进和卖出的订单。每笔交易都要有记录,基类这样写
class Transaction{ public: Transaction(); virtual void logTransaction()const//virtual function { //log the Transaction std::cout<<"This is Transaction logTransaction"<<std::endl; } }; Transaction::Transaction() { logTransaction();//called in Ctor }
在买进和卖出的类中,可以重写logTransaction()函数。
class BuyTransaction:public Transaction{ public: virtual void logTransaction()const { std::cout<<"This is BuyTransaction logTransaction"<<std::endl; } }; class SellTransaction:public Transaction{ public: virtual void logTransaction()const { std::cout<<"This is SellTransaction logTransaction"<<std::endl; } };
如果新建一个买进订单,这样使用
BuyTransaction b;
输出结果却是:This is Transaction logTransaction
class Transaction{ public: Transaction(); void Init() { logTransaction(); } virtual void logTransaction()const//virtual function { //log the Transaction std::cout<<"This is Transaction logTransaction"<<std::endl; } }; Transaction::Transaction() { Init(); }
就没那么容易看出问题了。构造函数调用了Init()函数,在Init()函数中调用了virtual函数。
#include<iostream> class Transaction{ public: explicit Transaction(const std::string& parameter); void logTransaction(const std::string& parameter)const//virtual function { //log the Transaction std::cout<<"This is "<<parameter<<" logTransaction"<<std::endl; } }; Transaction::Transaction(const std::string& parameter) { logTransaction(parameter);//called in Ctor } class BuyTransaction:public Transaction{ public: BuyTransaction() :Transaction(CreatPamameter()) { } private: static std::string CreatPamameter() { return "BuyTransaction"; } }; class SellTransaction:public Transaction{ public: SellTransaction() :Transaction(CreatPamameter()) { } private: static std::string CreatPamameter() { return "SellTransaction"; } }; int main() { BuyTransaction b; SellTransaction s; return 0; }
这样就解决了开始提出的问题。在derived类中使用了private static函数来创建参数。这样增强了代码的可读性,另外static函数不会指向未初始化的derived类中的变量。