effective C++ 讀書筆記（下）

條款42：瞭解typename的雙重意義

      C++裏在模板定義中“typename”和“class”可以互換。但是有時候，必須使用typename：

template<typename C> void print2nd(const C& container) { if (container.size()>=2) { C::const_iterator iter(container.begin()); ++iter; int value = *iter; std::cout<<value; } } 

      上面的代碼是一個簡單的函數模板，初看起來似乎沒有什麼問題，但是C::const_iterator卻不一定是一種類型（默認情況下，它在迭代器裏確實是一種類型，但具體到C，即使C是一種容器，C裏面的局部變量定義還是可能覆蓋這個類型定義），因此，此時必須在C::const_iterator前加上typename。

      還有一個地方要注意的是代碼裏的兩個局部變量iter和value。iter的類型是由模板參數決定的，這稱爲從屬名稱，對應的value稱爲非從屬名稱。如果從屬名稱在類裏面呈嵌套狀，則稱爲嵌套從屬名稱（即在類裏面定義的類）。

      typename不可以出現在派生類聲明裏的基類列表裏的嵌套從屬類型名稱之前，也不可以在成員初始化列表裏出現作爲基類修飾符。這句話聽着可能有點不好理解，看看下面的例子就瞭然了：

template<typename T> class Derived: public Base<T>::Nested { //基類列表裏不允許出現"typename" public: explicit Derived(int x) :Base<T>::Nested(x) //此處也不能出現"typename" { typename Base<T>::Nested temp; //此處需加上"typename" } }; 

 

條款44：將與參數無關的代碼抽離templates

      templates生成多個classes和多個函數，所以任何template代碼都不該與某個造成膨脹的template參數產生相依關係。因非類型模板參數而造成的代碼膨脹，往往可以消除，做法是以函數參數或class成員變量替換template參數。因類型參數而造成的代碼膨脹，往往可降低，做法是讓帶有完全相同二進制表述的具現類型共享實現碼。

 

條款45：運用成員函數模板接受所有兼容類型

      同一個template的不同具現體之間並不存在什麼與生俱來的固有關係（意指如果以帶有base-derived關係的B，D兩類型分別具現化某個template，產生出來的兩個具現體並不帶有base-derived關係）。所以如果B爲D的基類，而template<B>和template<D>分別是兩個模板的具現體，那麼template<B>和template<D>並沒有繼承關係。

      看看下面的代碼：

template<typename T> class SmartPtr { public: template<typename U> SmartPtr(const SmartPtr<U>& other); //... }; 

      上面代碼的意思是，對任何類型T和任何類型U，這裏可以根據SmartPtr<U>生成一個SmartPtr<T>，因爲SmartPtr<T>有個構造函數接受一個SmartPtr<U>參數。這一類構造函數根據對象u創建對象t，而u和t的類型是同一個template的不同具現體，有時我們稱之爲泛化 copy構造函數。

      完成聲明之後，這個爲SmartPtr而寫的“泛化copy構造函數”提供的東西比我們需要的更多。是的，我們希望根據一個SmartPtr<Bottom>創建一個SmartPtr<Top>，卻不希望反過來。（書中Top是Bottom的基類。）假設SmartPtr遵循auto_ptr和tr1::shared_ptr所提供的榜樣，也提供一個get成員函數，返回智能指針對象所持有的那個原始指針的副本，那麼我們可以在“構造模板”實現代碼中約束轉換行爲，使它符合我們的期望：

template<typename T> class SmartPtr { public: template<typename U> SmartPtr(const SmartPtr<U>& other) :heldPtr(other.get()) {/*...*/} T* get() const {return heldPtr;} //... private: T* heldPtr; }; 

      此處使用成員初值列來初始化SmartPtr<T>之內類型爲T*的成員變量，並以類型爲U*的指針作爲初值。這個行爲只有當“存在某個隱式轉換可將一個U*指針轉爲一個T*指針”時才能通過編譯，而那正是我們想要的。最終效益是SmartPtr<T>現在有了一個泛化copy構造函數，這個構造函數只在其所獲得的實參隸屬適當（兼容）類型時才它通過編譯。

 

條款46：需要類型轉換時請爲模板定義非成員函數

      在template實參推導過程中從不將隱式類型轉換函數考慮在內。

 

條款47：請使用traits classes表現類型信息

      這裏提到了traits，關於它的功能和使用，可參看我轉載的一篇博客。http://blog.csdn.net/nkorange/archive/2011/03/21/6265159.aspx

 

條款49：瞭解new-handle的行爲

      當operator new拋出異常以反映一個未獲滿足的內存需求之前，它會先調用一個客戶指定的錯誤處理函數，一個所謂的new-handle。爲了指定這個“用以處理內存不足”的函數，客戶必須調用set_new_handle，那是聲明於<new>的一個標準程序庫函數：

namespace std { typedef void (*new_handler) (); new_handler set_new_handle(new_handler p) throw(); } 

      new_handler是個typedef，定義出一個指針指向函數，該函數沒有參數也不返回任何東西。set_new_handler則是“獲得一個new_handler並返回一個new_handler”的函數。set_new_handler聲明式尾端的“throw()”是一份異常明細，表示該函數不拋出任何異常。

      set_new_handler的參數是個指針，指向operator new無法分配足夠內存時該被調用的函數。其返回值也是個指針，指向set_new_handler被調用前正在執行的那個new_handler函數。可以如下使用：

void outOfMem() { std::cerr<<"Unable to satisfy request for memory/n"; std::abort(); } int main() { std::set_new_handler(outOfMem); int* pBigDataArray = new int[10000000000]; } 

      如果operator new無法爲pBigDataArray分配足夠空間，outOfMem會被調用。

      設計一個良好的new-handler函數必須做以下事情：

• 讓更多內存可被使用。 這便造成operator new內的下一次內存分配動作可能成功。實現此策略的一個做法是，程序一開始就分配一大塊內存，而後當new-handler第一次被調用，將它們釋還給程序使用。
• 安裝另一個new-handler。 如果目前這個new-handler無法取得更多可用內存，或許它知道另外哪個new-handler有此能力。果真如此，目前這個new-handler就可以安裝另外那個new-handler以替換自己（只要調用set_new_handler）。下次當operator new調用new-handler，調用的將是新安裝的那個。（在new-handler裏改變自己）。
• 卸載new-handler， 也就是將null指針傳給set_new_handler。一旦沒有安裝任何new-handler，operator new會在內存分配不成功時拋出異常。
• 拋出bad_alloc。這樣的異常不會被operator new捕捉，因此會被傳播到內存索求處。
• 不返回， 通常調用abort或exit。

      如果要爲類定製new-handler，只需令每一個class提供自己的set_new_handler和operator new即可。

class Widget { public: static std::new_handler set_new_handler(std::new_handler p) throw(); static void* operator new(std::size_t size) thow(std::bad_alloc); private: static std::new_handler currentHandler; }; //static成員必須在class定義式之外被定義（除非它們是const而且是整型）： std::new_handler Widget::currentHandler = 0; std::new_handler Widget::set_new_handler(std::new_handler p) throw() { std::new_handler oldHanlder = currentHandler; currentHandler = p; return oldHandler; } 

      Widget的operator new主要做的事情是：調用set_new_handler，告知Widget的錯誤處理函數。這會將Widget的new-handler安裝爲global new-handler。然後調用global new-handler執行實際內存分配。在此之後（無論內存分配成功與否），舊的new-handler必須被恢復（如何做：存儲起原來的new-handler，在適當時機恢復，如析構或new-handler。）。下面是書上的代碼：

class NewHandlerHolder { public: explicit NewHandlerHolder(std::new_handler nh) //取得目前的new-handler :handler(nh) {} ~NewHandlerHolder() {std::set_new_handler(handler);} //釋放新handler private: std::new_handler handler; NewHandlerHolder(const NewHandlerHolder&); //阻止copying NewHanderHolder& operator=(const NewHandlerHolder&); }; void* Widget::operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc) { //此處局部變量h在該函數結束前能夠恢復global_new_handler，by nkorange NewhandlerHolder h(std::set_new_handler(currentHandler)); return ::operator new(size); } //使用,p244： void outOfMem(); Widget::set_new_handler(outOfMem); Widget* pw1 = new Widget; std::string* ps = new std::string; Widget::set_new_handler(0); Widget* pw2 = new Widget;

 

條款50：瞭解new和delete的合理替換時機

此處討論了齊位問題，不要讓指針隨便加上偏移量（比如double型指針被轉換爲char型，然後偏移若干字節）。

 

條款51：編寫new和delete時需固守常規

operator new的返回值十分單純。如果它有能力供應客戶申請的內存，就返回一個指針指向那塊內存。如果沒有那個能力，則拋出一個異常。operator new嘗試不止一次分配內存。

void* operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc) { using namespace std; if (size == 0) { size = 1; } while (true) { 嘗試分配size bytes; if (分配成功) return (一個指針，指向分配得來的內存); //分配失敗，找出目前的new-handler函數 new_handler globalHandler = set_new_handler(0); set_new_handler(globalHandler); if (globalHandler) (*globalHandler)(); else throw std::bad_alloc(); } }

 

條款52：寫了placement new也要寫placement delete

placement new，placement delete。