【读书笔记】【More Effective C++】操作符（Operators）

条款 5：对定制的“类型转换函数”保持警觉

• 有两种函数允许编译器进行隐式类型转换（隐式类型转换会在意想不到的地方被调用）：
  • 单参数构造函数（包括除了第一个参数，所有参数都有缺省值的情况）。
  • 隐式类型转换运算符。【这是一种成员函数，如 operator double() const，该函数将类转为 double，其无需定义返回类型，因为返回类型就是这个函数的名字】
• 避免方式：
  • 隐式类型转换运算符的避免方式比较简单（因为通常它不是类设计的必需品），用另一个功能对等的函数取代隐式类型转换运算符即可，如 double asDouble();。
  • 单参数构造函数的使用往往是无法避免的，而为了避免单参数构造函数被隐式调用，可以在前添加 explicit 关键字，此时只有显式调用该构造函数才会生效，编译器就不会在意想不到的时候调用它。
• 除了添加 explicit 关键字，还有一种方案可以更高效地避免单参数构造函数带来的隐式转换：【所谓的高效指的是用了这种技术，可以让部分隐式构造非法化】
  • 假设新设计的类如下：

    class Array{
    public:
        class ArraySize{
        public:
            ArraySize(int numElements): theSize(numElements){}
        private:
            int theSize;
        };
        Array(ArraySize size);//接收一个ArraySize对象，而非一个int
        ......
    };
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11

  • 此时调用 Array(int) a(10) 来定义对象是允许的，因为编译器知道 ArraySize(int numElements) 可以将 int 转换为一个临时的 ArraySize 对象，而该对象正是 Array(ArraySize size) 需要的。
    • 这样做相当于在使用单一参数构造对象时中间加了一层转换，其中 ArraySize 类被称为 proxy（代理）类，关于代理类的相关内容会在条款 30 中进行讨论。
  • 而下述情况则无法通过：

    bool operator==(const Array<int>& lhs,const Array<int>& rls);
    Array<int> a;
    Array<int> b;
    for(int i=0;i<10;++i)
        if(a==b[i]){}//错
    1
    2
    3
    4
    5

  • 在这种情况下，需要两次用户定制转换行为才可以，和前面的情况不一样，编译器无法知道需要两次转换还是多次转换，所以这种情况是被禁止的。

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

• 前置式不带参数，而后置式带一个 int 参数，在调用时，编译器传递一个 0 给函数。【后置式的参数不会被使用，只是用来区分】
  • 前置式先累加后取值，后置式先取出后累加。
• 前置返回一个引用，而后置返回一个 const 对象。
  • 后置式返回对象而不是引用，因为后置式返回的是旧值。
  • 但关键是后置式为什么返回一个 const 变量，这是为了防止 i++++ 这样的式子能够通过编译，因为 i++ 返回一个临时对象，而 i++++ 的第二个后置式会作用在临时对象上，这就导致了 i 实际上只累加了一次。【为了避免这种没必要的误会，于是便将后置式返回 const 变量，这样就能避免第二次后置式的调用（为什么能避免？因为后置式是一个 non-const member function，也就是说不能传入 const 参数）】
• 一般来说，后置式的实现都需要前置式作为基础，即后置式的实现中一般会调用前置式。

条款 7：千万不要重载 &&、|| 和 , 操作符

• 如题，不要重载的原因是永远无法模拟它们。
• C++ 对 && 和 || 采取“骤死式”的评估方式。【对布尔运算的评估方式一般是骤死式】
  • 骤死式（short-circuiting behavior）的意思是：从左到右进行判定，如果左边评估完成，则右边不会进行评估。
  • 然而当重定义这些运算符时，函数调用语义会取代骤死式语义。
  • 函数调用语义意味着：所有参数都必须评估完成（即所有参数都必须完成求值），各参数评估的次序未知。
• C++ 对逗号的评估方式为：逗号左边会先评估，然后逗号的右边再被评估，最后整个逗号表达式的结果以逗号右边的值为代表。
• 还有一些操作符不允许重载，如 new 操作符不允许重载，但是 operator new 是允许重载的。

条款 8：了解各种不同意义的 new 和 delete

• new operator（也叫 new 表达式）和 operator new 是不同的。
  • A* a = new A()，这里的 new 是 new operator（后面统称为 new），它是 C++ 内置的，不能改变它的意义（无法重载），它总是先分配足够内存然后调用构造函数初始化内存中的对象。
  • new 调用 operator new 来完成第一部分内存的分配步骤，所以允许 operator new 重载就相当于允许程序员自定义分配内存的方式。
• operator new 通常声明为 void* operator new(size_t size)，这里返回类型为 void* 因为函数返回的是一个未初始化内存的指针。
  • 程序员能够增加额外的参数重载函数 operator new，但是第一个参数类型必须是 size_t。
• 而 placement new（又叫做定位 new）和 operator new 不一样，因为 placement new 利用已经分配好的内存来构建对象。【placement new 相当于 operator new 的多一个指针参数的特别版本】
• delete operator 和 operator delete 也是类似的不同。
  • 要注意 placement operator 不要与 delete 配套使用。
• 当调用 new 来分配数组时，就不是调用 operator new 来分配内存，而是调用 operator new[] 来分配内存。