【EffectC++】22、23、24

2022-05-24 16:53:04

Item22：将成员变量声明为private

成员变量应该是private的

为什么不采用public成员变量？

一致性。所有的成员变量都提供访问接口，一个类对外提供的形式就只有函数形式
使用函数可以让你对成员变量处理有更加精确的控制。可读、可写、读写等
封装性。当我们有了这个类更好的实现时，而且成员变量都是private的，我们就可以在不破坏客户代码的前提下更换为更好的实现；成员变量在被读写时轻松的通知其他对象；可以验证class的约束条件；可以在多线程中提供同步控制（加锁）等

某种东西的封装性与“当其内容改变时可能造成的代码破坏量”呈反比

protected变量的封装性是不是要比public的要好呢？答案是不一定。当public成员变量被修改，所有使用了它的客户代码破坏；当protected成员变量被修改，所有使用了它的derived class代码被破坏，而后进一步延伸

成员变量只有两种权限：private（封装）和非private（不封装）

总结：

切记将成员变量声明为private。这可以提供客户访问数据的一致性、可细微划分访问控制、允许约束条件获得保证、提供class作者以充分的弹性实现
protected并不比public更具有封装性

Item23：宁以non-member、non-friend函数替换member函数

//一个class用来表示网页浏览器 有的函数清理缓存 有的清理记录 有的清理cookie
class WebBrowser{
public:
    ...
    void clearCache();
    void clearHistory();
    void removeCookie();
};

//很多用户想要一整个执行上述操作 两种方法member、non-member
class WebBrowser{
public:
    ...
    void clearCache();
    void clearHistory();
    void removeCookie();
    void clearEverything();
};

void clearEverything(WebBrowser &wb){
    wb.clearCache();
    wb.clearHistory();
    wb.removeCookie();
}
//哪种方法好呢？

non-member、non-friend函数更好，member函数带来的封装性要比non-member、non-friend函数低：

封装性：愈少的人看到他我们就有愈大的弹性去变化它，这是我们推崇封装性的原因，它使我们能够改变事物而只影响有限客户。考虑对象内的数据，越多的函数能够访问到它，说明它的封装性越差。增加non-member、non-friend函数不会降低对象内数据的封装性！！
1. 这个论述只适用于non-member且non-friend函数 member和friend函数对class的private成员访问的权力是一样的
2. non-member、non-friend函数可以变成另一个类的member函数

编译相依

C++的做法是让class WebBrowser和non-member函数位于同一个namespace中

namespace WebBrowserStuff{
class WebBrowser{
public:
    ...
    void clearCache();
    void clearHistory();
    void removeCookie();
};

void clearEverything(WebBrowser &wb){
    wb.clearCache();
    wb.clearHistory();
    wb.removeCookie();
}
}

namespace和class不同，namespace可以跨文件而class不能

我们的namespace std不只有一个头文件<C++ standard library>，而是一共有几十个头文件，因为我们想用到vector就不需要queue等库，这样降低了编译相依

一个WebBrowser这样的class可能有大量的便利函数clearEverything，有些与书签相关、有些与cookie相关等，一个只与书签相关的便利函数不需要与cookie相关的便利函数发生编译相依。分离他们的直接做法就是放在不同的头文件中

//头文件webbrowser.h
namespace WebBrowser{
class WebBrowser{
public:
    ...
    void clearCache();
    void clearHistory();
    void removeCookie();
};	
}
//头文件webbrowserbookmarks.h 书签相关的便利函数
namespace WebBrowser{

}
//头文件webbrowsercookies.h cookies相关的便利函数
namespace WebBrowser{

}
//把不同的non-member便利函数放在不同的头文件中可以降低编译相依

机能扩充性

这种方法切割不能用于class中的member函数，因为class是一个整体，不能被切割放在不同的头文件

将所有便利函数放在同一个命名空间中，意味着客户可以轻松扩展这一组便利函数，他们要做的就是在同一命名空间下建一个不同的头文件。比如WebBrowser中放一个下载相关的便利函数，只需要在WebBrowser的命名空间中新建一个下载相关的头文件。这样做对于class是不行的，因为class对于客户是不能修改的！！

总结：

宁可拿non-member non-friend函数代替member函数。这样做可以增加封装性、包裹弹性和机能扩充性

Item24：若所有参数皆需要类型转换，请为此采用non-member函数

当我们想要设计一个class表示有理数，显然ints转化为这个有理数的隐性转换是合理的，所以构造函数是non-explicit的

//一个表现有理数的class
class Rational{
private:
    int n, d;//n分子 d分母
public:
    Rational(int numerator = 0, int denominator = 1) : n(numerator), d(denominator){}
    int n() const;
    int d() const;
};

现在我们想要实现operator*的方法，应该是member函数还是non-member呢？首先我们假定为member函数

//一个表现有理数的class
class Rational{
private:
    int n, d;//n分子 d分母
public:
    Rational(int numerator = 0, int denominator = 1) : n(numerator), d(denominator){}
    int n() const;
    int d() const;
    const Rational operator*(const Rational &rhs) const;
};
Rational oneEight(1, 8);
Rational oneHalf(1, 2);
Rational result = oneEight * oneHalf;
result = result * oneEight;//正确

result = oneHalf * 2;//正确
result = 2 * oneHalf;//错误

上述语句等同于

result = oneHalf.operator*(2);//正确
//实际执行
//const Rational temp(2);	//隐式转换
//result = oneHalf * temp;
result = 2.operator*(oneHalf);//错误

结论：只有当参数被列于参数列中，这个参数才是隐式转换类型的合格参与者 ，被调用的成员函数所隶属的那个对象（this对象）绝不是隐式类型转换的合格参与者

所以我们应该用non-member函数来写operator*

//一个表现有理数的class
class Rational{
private:
    int n, d;//n分子 d分母
public:
    Rational(int numerator = 0, int denominator = 1) : n(numerator), d(denominator){}
    int n() const;
    int d() const;
};

const Rational operator*(const Rational&lhs, const Rational &rhs);

Rational oneEight(1, 8);
Rational oneHalf(1, 2);
Rational result = oneEight * oneHalf;
result = result * oneEight;//正确

result = oneHalf * 2;//正确
result = 2 * oneHalf;//正确

那么这个operator*需要是friend函数吗？本例不需要，因为它用的是Rational的public接口

所以一定记住member对立面是non-member，而不是freind，不要想着某个与类相关的函数不是member的，就应该是freind的！！！无论何时如果你能避免friend函数就应该避免，因为现实中朋友带来的便利往往少于带来的麻烦

当从objectivec++迈向templatec++时，这个条款就不一定适用了

总结：

如果你需要为某个函数的所有参数（包括this指向的隐喻参数）进行类型转换，那么这个函数必须是non-member的

码农公寓

Item22：将成员变量声明为private

Item23：宁以non-member、non-friend函数替换member函数

Item24：若所有参数皆需要类型转换，请为此采用non-member函数

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