《c++语言的设计和演化》笔记(四)

2024-06-13 00:08
文章标签 语言 c++ 设计 笔记 演化

本文主要是介绍《c++语言的设计和演化》笔记(四),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

The Design and Evolution of C++

  • 13.2 抽象类
    • 13.2.4 虚函数和构造函数
      • 13.2.4.2 基类优先的构造
  • 13.3 const成员函数
    • 13.3.3 可变性与强制
  • 13.4 静态成员函数
    • 14.2.5 typeid()运算符
      • 14.2.5.1 类type_info
  • 15.1 引言
  • 15.3 类模板

13.2 抽象类

13.2.4 虚函数和构造函数

13.2.4.2 基类优先的构造

1.“构造函数就是要建立起一个环境,使其他成员函数在其中操作。”(p.251~252)
2.“考虑下面这个可能引起混乱的例子:

class B 
{
public:int b;virtual void f();void g();//...B();
};class D: public B
{
public:X x;void f();//...D();
};B::B()
{b++; //undefined: B::b isn't yet initialized.f(); //calls: B::f(); not D::f().
}

如果你真的希望调用B自己的f(),那就应该将它明确地写成B::f()。
这个构造函数的行为方式与写常规成员函数可能的方式成鲜明的对比,因为常规成员函数可以依靠构造函数的正确行为:

void B::g()
{b++; //fine, since B::b is a member, B::B should have initialized it.f(); //calls: D::f() if B::g() is called for a D.
}

当一个调用出自某个D的B部分时,在B::B()和B::g()里的f()调用的是不同函数。”(p.252)
3.“如果让构造函数去调用覆盖函数,构造函数的用途将受到严重的限制,以至于我们根本无法合理地编写覆盖函数了。
在这里,基本的设计要点是,直到对一个对象的构造函数的运行结束之前,这个对象就一直像一个正在建造之中的建筑物:你必须忍受结构没有完工所带来的各种不便,常常需要依靠临时性的脚手架,必须时时当心在与危险环境相处的各种问题。一旦构造函数返回,编译程序和用户就都可以假定构造完成的对象能使用了。”(p.253)

13.3 const成员函数

1.“我们需要一种方法,使程序员可以说明哪些成员函数将更新其对象的状态,而哪些并不更新:

class X	{int aa;
public:void update() { aa++; }int value() const {return aa;}void cheat() const { aa++; } //error: *this is const
}

声明为const的成员函数,如X::value(),被称为const成员函数,并保证不会修改对象的值。const成员函数可以用于const对象和非const对象,而非const成员函数,如X::update(),就只能用于非const对象…从技术上说,得到这种行为的方式就是要求X的非const成员函数里的this指针指向X,而让其const成员函数里的this指针只能指向const X。
”(p.253~254)
2.“将一个对象声明为const,就是认为它具有从其构造函数完成到析构函数的开始之间的不变性。”(p.255)

13.3.3 可变性与强制

1.“有些人还是特别讨厌强制去掉const,因为它是一个强制,甚至更因为这种东西并不保证对所有情况都能工作…应该能描述一种绝不应该被认为是const的成员,即使它是某个const对象的成员时也是这样…初始建议提出用‘~const’作为‘绝不能是const’的记法。甚至整个概念的一些拥护者也认为这个记法太难看,所以把关键字mutable引进建议里,被ANSI/ISO委员会接受:

class XXX {int a;mutable int cnt; //cnt will never be const
public:int f() const { cnt++; return a;}//...
};XXX var; //var.cnt is writable (of course)const XXX cnst; // cnst.cnt is writable because XXX::cnt is declared mutable

”(p.255~256)
2.“类的static数据成员是这样的一种成员,它只存在一个唯一的备份,而不像其他成员那样在每个对象中各有一个备份。因此,不需要引用特定对象就可以访问static成员。static成员可用于减少全局名称的数量,并且能把某个static成员在逻辑上属于哪个类的问题表述明确,还能实现对这些名称的访问控制。这种特性对于库的提供商都是非常重要的,因为它能够防止对全局名称空间的污染,并可以简化库代码的书写,也使同时使用多个库变得更加安全。”(p.256)

13.4 静态成员函数

1.“static成员函数并不关联任何特定对象,因而不需要用特定成员函数的语法进行调用。”(p.257)
2.“在某些情况下,类被简单地当作一种作用域来使用,把不放进来就是全局的名称放入其中,作为它的static成员,可以使这些名称不会污染全局的名称空间。”(p.257)

14.2.5 typeid()运算符

1.“可能需要确定一个对象的确切类型。也就是说,告诉说这个对象就是X类的对象,而不是只说,它是X类的或者某个由X类派生的类的对象。dynamic_cast做的是后一件事情。”(p.281)
2.“人们希望知道一个对象的确切类型,通常是他们因为想对这个对象的整体执行某种标准服务。”(p.281)

14.2.5.1 类type_info

1.“函数before()是为了使type_info信息能够排序,以便能通过散列表等方式访问它们。由before()定义的顺序关系和继承关系之间没有任何联系。进一步说,对不同的程序或者同一个程序的不同运行,我们都不能保证before()能产生同样的结果。在这个方面,before()与取地址运算符类似。”(p.282)

15.1 引言

1.“模板概念植根于对描述参数化容器类的愿望:异常来自于渴望为运行时错误的处理提供一种标准化方式。”(p.298)

15.3 类模板

1.“一个C++的参数化类型被称为一个类模板。类模板描述了可以如何构造出一些个别的类,其方式很像在类里描述如何构造起个别的对象。一个向量的模板类可以像下面这样声明:

template<class T> 
class vector {T* V;int sz;
public:vector(int);T& operator[](int);T& elem(int i){return v[i];}
};

前缀template<class T>说明了这里声明的是一个模板,它有一个类型为T的参数类型将在声明中使用。将其引入后,在模板的作用域里,T就可以像其他类型名称一样使用了。向量模板可以像下面这样引用:

vector<int> v1(20);
vector<complex> v2(30);typedef vector<complex> cvec; //make cvec a synonym for vector<complex>.cvec v3(40); //v2 and v3 are of the same type.void f()
{v1[3]=7;v2[3]=v3.elem(4)=complex(7,8);
}


与类的声明相比,声明一个类模板并不复杂多少。关键字class用于指明类型参数的类型部分,一是因为它以很清楚的词的形式出现;二是因为这样可以节约一个关键字。在这个上下文环境里,class的意思是‘任意类型’,而不仅是‘某种用户定义类型’。
在这里使用尖括号<…>而不使用圆括号(…),是为了强调模板参数具有不同的性质(它们将在编译时求值),也因为圆括号在C++里已经过度使用了。
引进关键字template使模板声明很容易看清楚,无论是对人,还是对工具,同时也为模板类和模板函数提供了一种共有的语法形式。
模板是为生成类型提供的一种机制。它们本身并不是类型,也没有运行时的表示形式,因此它们对于对象的布局没有任何影响。”(p.301-302)
2.“除了类型参数之外,C++也允许非类型的模板参数。这种机制基本上被看做是为容器类提供大小和限界所需的信息。例如:

template<class T, int i>
class Buffer{T v[i];int sz;
public:Buffer():sz(i) {}//...
};

在那些运行时间、效率和紧凑性非常紧要的地方,为了能与C语言的数组和结构竞争,这样的模板就非常重要了。传递大小信息允许实现者不使用自由空间。”(p.303)
3.“在模板的初始设计中,不允许用名称空间或模板作为模板的参数,这一限制是过于谨慎的又一案例。我现在想不出任何理由去禁止这种参数,它们无疑是很有用的。以类模板作为模板参数,已在1994年3月圣迭戈会议上获得通过。”(p.303)

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