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[C++知识库]19 设计class犹如设计type

  • 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(operator new,operator new[],operator delete和operator delete[])的设计,当然前提是如果你打算撰写它们。
  • 对象的初始化和对象的赋值该有什么样的差别?这个答案决定你的构造函数和赋值(assignment)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”,因为它们对应于不同的函数调用。
  • 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。那些数值集决定了你的 class 必须维护的约束条件(invariants),也就决定了你的成员函数(特别是构造函数、赋值操作符和所谓 “setter” 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(极少被使用的)函数异常明细列(exception specifications)。
  • 你的新type需要配合某个继承图系(inheritance graph)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(见条款34和条款36)。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(见条款7)。
  • 你的新type需要什么样的转换?你的type生存于其他一海票types之间,因而彼此该有转换行为吗?如果你希望允许类型T1之物被隐式转换为类型T2之物,就必须在 class T1 内写一个类型转换函数(operator T2)或在 class T2 内写一个non-explicit-one-argument(可被单一实参调用)的构造函数。如果你只允许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(type conversion operators)或non-explicit-one-argument构造函数。(条款15有隐式和显式转换函数的范例。)
  • 什么样的操作符和函数对此新 type 而言是合理的?这个问题的答案决定你将为你的class声明哪些函数。其中某些该是member函数,某些则否(见条款23,24,46)。
  • 什么样的标准函数应该驳回?那些正是你必须声明为private者(见条款6)。
  • 谁该取用新 type 的成员?这个提问可以帮助你决定哪个成员为 public,哪个为protected,哪个为 private。它也帮助你决定哪一个 classes 和/或 functions 应该是friends,以及将它们嵌套于另一个之内是否合理。
  • 什么是新type的“未声明接口”(undeclared interface)?它对效率、异常安全性(见条款29)以及资源运用(例如多任务锁定和动态内存)提供何种保证?你在这些方面提供的保证将为你的class实现代码加上相应的约束条件。
  • 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。果真如此你就不该定义一个新class,而是应该定义一个新的class template。
  • 你真的需要一个新type吗?如果只是定义新的derived class以便为既有的class添加机能,那么说不定单纯定义一或多个non-member函数或templates,更能够达到目标。
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