编程的痛苦

2016/08/03 接手一个半截程序真痛苦

Posted by WangXiaoDong on August 3, 2016

时间:2016年8月3日 天气:雷阵雨转多云:umbrella:->:cloud:


Author:冬之晓:dizzy_face:
Email: 347916416@qq.com
MyAppearance: MyAppearance

    今天,开始继续进行上周五收到的任务,发现了程序里面有好多不同的编码风格,让
我在编程的时候比较费劲,必须读好几个不同的人写的程序,而且同一个实现每个人用
的方法都不一样,有些还是错的,今天我终于明白接手一个半截程序的痛苦了……

条款03:确定对象被使用前以先被初始化

  • 为内置型对象进行手工初始化,因为C++不保证初始化它们。

对于内置类型以外的其它类型,初始化责任落在构造函数,确保每一个构造函数都将对象的每一个成员初始化。C++中的内置基本类型,比如int,double,float等,初值都是垃圾值,即声明int i,i的初值是一个垃圾值。本书建议的最佳处理方法是:永远在使用对象之前将之初始化。

  • STL

C++提供了丰富的容器,比如vector,list,deque,map和set等,这些容器已经写好了构造函数,所以总会自动初始化成默认值,程序员可以直接使用,比如:

vector<int> vt; vt.push_back(3);

  • 自定义类

C++在类中有专门初始化成员变量的构造函数,程序员可以写出合适的构造函数,比如:

class A
{
private:
    int a;
    double b;
    string text;
  
public:
    A():a(0), b(0), text("hello world"){} //构造函数
};

当声明
A obj;
时,obj的成员变量a,b和text就已经获得了初值,分别是0,0和hello world。 这里注意一下,有些C++的初学者喜欢这样写:

class A

{
private:
    int a;
    double b;
    string text;

public:
    A()
    {
        a = 0;
        b = 0;
        text = "hello world";
    }
};

效果虽然和上一个例子一样,都获得了指定的初值,但执行的效率却不如上个例子。上一个例子中使用了成员初始化列表的方式,即在冒号后面逐一初始化,但本例却在函数体内进行了初始化。事实上,本例其实不能严格称为“初始化”,因为在进入构造函数的函数体时,这些成员变量已经被初始化了,a和b初始化成垃圾值,string因为属于STL,调用默认的构造函数初始化为空字符串,在函数体内进行的操作实为“赋值”,也就是用新值覆盖旧值。这也正是说它的执行效率不高的原因:既进行了初始化,又在之后进行了赋值!不像上一个例子,只有初始化,一步到位。在有些特殊情况下,比如成员变量是const的或者是reference的,进行初始化后值就不可以改变了,这时只能用初始化列表,不能在函数体内赋值。不过最新的C++11版本出来后,class允许非静态(non-static)数据成员在其声明处(在其所属类内部)进行初始化,相当于初始化列表,真的是非常好!

所以,应该尽可能地采用有冒号的成员初始化列表。注意这里的用词“尽可能地”,表示也不是所有情况都用这个初始化列表,当构造的内容复杂,或者已经模块化为函数了,这时不能用初始化列表的方式,就采用在函数体内赋值的方式为好。

这里还有一个问题要注意下,当使用初始化列表时,初始成员变量的顺序与列表排列的顺序没有关系,只取决于声明这些成员变量的顺序

  • 不同编译单元内定义的non-local static 对象

这里先解释一下名词,static是静态的意思,表示这个变量不由栈分配,而存储在特有的全局变量/静态变量区域中,具有长寿命的特点(从被构造出来,直到程序结束时,才会由系统释放资源);而non-local则是说这个对象是全局的,而不是函数内的静态变量,是说它的作用范围广。

比如在文件1中定义了

int a = 1;

而在文件2中又会去使用:

extern int a; int b = a *3;

可以看到文件1应在文件2之后执行,这样a才能获得初值,否则b得到的将是垃圾值,但事实上C++对于不同文件执行的相对次序并无明确定义,这样b究竟得到的是垃圾值还是3就不能确定。

解决这个问题是方法是不要使变量有全局的作用域,可以在文件1中定义:

int& GetA()
{
    static int a = 1;          
    return a;
}

而在文件2中调用

int b = GetA();

这样就一定保证a的初始化在先了。

请记住:

  • 为内置型对象进行手工初始化,因为C++不保证初始化它们
  • 构造函数最好使用成员初始化列表(实际初始化顺序不与列表的排列顺序有关,只取决于类中的声明顺序),而不要在构造函数体内使用赋值操作
  • 未避免“跨编译单元的初始化次序”问题,请用local static代替non-local static对象