Effective C++条款19：设计class犹如设计type（Treat class design as type design）

• 条款19：设计class犹如设计type
• • 5、牢记
• 总结

《Effective C++》是一本轻薄短小的高密度的“专家经验积累”。本系列就是对Effective C++进行通读：

条款19：设计class犹如设计type

  C++就像在其他OOP（面向对象编程）语言一样，当你定义一个新class，也就定义了一个新type。身为C++程序员，你的许多时间主要用来扩张你的类型系统。这意味着你并不只是class设计者，还是type设计者。重载函数和操作符、控制内存的分配和归还、定义对象的初始化和终结…全部都在你手上。因此你应该带着和“语言设计者当初设计语言内置类型时”一样的谨慎来研讨class的设计。

  设计优秀的classes是一项艰巨的工作，因为设计好的types是一项艰巨的工作，好的types有自然的语法，直观的语义，以及一或多个高效实现品。在C++中，一个不良规划下的class定义恐怕无法达到上述任何一个目标。甚至class的成员函数的效率都有可能受到它们“如何被声明”的影响。

  那么如何设计高效的class呢？首先你必须了解你面对的问题。几乎每一个class都面对以下的问题：

• 新type的对象应该如何被创建和销毁？这会影响到你的class的构造函数和析构函数以及内存分配函数和释放函数的设计。

• 对象的初始化和对象的赋值有什么样的区别？这答案决定你的构造函数和赋值操作符的行为，以及其间的差异。很重要的是别混淆了“初始化”和“赋值”，因为它们对应不同的函数调用。

• 新type的对象如果被passed by value（以值传递），意味着什么？记住，copy构造函数用来定义一个type的pass-by-value该如何实现。

• 什么是新type的“合法值”？对于class的成员变量而言，通常只有某些数值集是有效的。那些数值决定了你的class必须维护的约束条件，也就决定了你的成员函数必须进行的错误检查工作，它也影响函数抛出的异常、以及函数异常明细列。

• 你的新type需要配合某个继承体系吗？如果你继承自某些既有的classes，你就受到那些classes的设计的束缚，特别是受到“它们的函数是virtual或non-virtual”的影响。如果你允许其他classes继承你的class，那会影响你所声明的函数–尤其是析构函数——是否为virtual。

• 你的新type需要什么样的转换？如果你允许类型T1之物被隐式转换为类型T2之物，就必须在class T1内写一个类型装换函数或者在class T2内写一个non-expliccit-noe-argument(可被单一实参调用)的构造函数。如果你允许explicit构造函数存在，就得写出专门负责执行转换的函数，且不得为类型转换操作符或non-explicit-one-argument构造函数。

• 什么样的操作符合函数对此新type而言是合理的？这个取决于你将为你的class声明哪些函数。成员函数与否。

• 什么样的标准函数应该驳回？那些正是你必须声明为private者。

• 谁该采用新type的成员？这个跟设计成员函数有关。你可以决定哪个成员为private，哪个为protected，哪个为private。

• 你的新类型的“未定义接口”是什么？对于性能，异常安全和资源的使用（比如锁和动态内存），你提供了什么样的保证？在这些领域中你所提供的保证将会对你的类实现强加限制。

• 你的新type有多么一般化？或许你其实并非定义一个新type，而是定义一整个types家族。果真如此你就不应该定义一个新class，而是定义一个新的class template。

• 你真的需要一个新的type吗？如果只是定义新的派生类以便为既有的class添加机能，那么说不定单纯定义一或多个非成员函数或模板，更能够达到目标

  这些问题不容易回答，所以定义出高效的classes是一种挑战。然而如果能够设计出至少像C++内置类型一样好的用户自定义classes，一切汗水便是值得的

5、牢记

• class的设计就是type的设计。在定义一个新type之前，请确定你已经考虑过本条款覆盖的所有讨论主题。

总结

期待大家和我交流，留言或者私信，一起学习，一起进步！