【正文】 er)。 // 相加函數(shù)，如果沒有friend修飾則只許有一個(gè)右側(cè)參數(shù)friend String operate+( const String amp。s1, const String amp。s2)。 private: char *m_data。 } String的賦值函數(shù)operate = 的實(shí)現(xiàn)如下：String amp。 String::operate=(const String amp。other){ if (this == amp。other) return *this。 delete m_data。 m_data = new char[strlen()+1]。 strcpy(m_data, )。 return *this。 // 返回的是 *this的引用，無需拷貝過程}對于賦值函數(shù)，應(yīng)當(dāng)用“引用傳遞”的方式返回String對象。如果用“值傳遞”的方式，雖然功能仍然正確，但由于return語句要把 *this拷貝到保存返回值的外部存儲單元之中，增加了不必要的開銷，降低了賦值函數(shù)的效率。例如： String a,b,c。 … a = b。 // 如果用“值傳遞”，將產(chǎn)生一次 *this 拷貝 a = b = c。 // 如果用“值傳遞”，將產(chǎn)生兩次 *this 拷貝 String的相加函數(shù)operate + 的實(shí)現(xiàn)如下：String operate+(const String amp。s1, const String amp。s2) { String temp。 delete 。 // ‘\0’的字符串 = new char[strlen() + strlen() +1]。 strcpy(, )。 strcat(, )。 return temp。 }對于相加函數(shù)，應(yīng)當(dāng)用“值傳遞”的方式返回String對象。如果改用“引用傳遞”，那么函數(shù)返回值是一個(gè)指向局部對象temp的“引用”。由于temp在函數(shù)結(jié)束時(shí)被自動(dòng)銷毀，將導(dǎo)致返回的“引用”無效。例如： c = a + b。 此時(shí) a + b 并不返回期望值，c什么也得不到，流下了隱患。 函數(shù)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的規(guī)則不同功能的函數(shù)其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)各不相同，看起來似乎無法就“內(nèi)部實(shí)現(xiàn)”達(dá)成一致的觀點(diǎn)。但根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，我們可以在函數(shù)體的“入口處”和“出口處”從嚴(yán)把關(guān)，從而提高函數(shù)的質(zhì)量。l 【規(guī)則631】在函數(shù)體的“入口處”，對參數(shù)的有效性進(jìn)行檢查。很多程序錯(cuò)誤是由非法參數(shù)引起的，我們應(yīng)該充分理解并正確使用“斷言”（assert）來防止此類錯(cuò)誤?！笆褂脭嘌浴?。l 【規(guī)則632】在函數(shù)體的“出口處”，對return語句的正確性和效率進(jìn)行檢查。 如果函數(shù)有返回值，那么函數(shù)的“出口處”是return語句。我們不要輕視r(shí)eturn語句。如果return語句寫得不好，函數(shù)要么出錯(cuò)，要么效率低下。注意事項(xiàng)如下：（1）return語句不可返回指向“棧內(nèi)存”的“指針”或者“引用”，因?yàn)樵搩?nèi)存在函數(shù)體結(jié)束時(shí)被自動(dòng)銷毀。例如 char * Func(void) { char str[] = “hello world”。 // str的內(nèi)存位于棧上 … return str。 // 將導(dǎo)致錯(cuò)誤 }（2）要搞清楚返回的究竟是“值”、“指針”還是“引用”。（3）如果函數(shù)返回值是一個(gè)對象，要考慮return語句的效率。例如 return String(s1 + s2)。這是臨時(shí)對象的語法，表示“創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)對象并返回它”。不要以為它與“先創(chuàng)建一個(gè)局部對象temp并返回它的結(jié)果”是等價(jià)的，如String temp(s1 + s2)。return temp。實(shí)質(zhì)不然，上述代碼將發(fā)生三件事。首先，temp對象被創(chuàng)建，同時(shí)完成初始化；然后拷貝構(gòu)造函數(shù)把temp拷貝到保存返回值的外部存儲單元中；最后，temp在函數(shù)結(jié)束時(shí)被銷毀（調(diào)用析構(gòu)函數(shù)）。然而“創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)對象并返回它”的過程是不同的，編譯器直接把臨時(shí)對象創(chuàng)建并初始化在外部存儲單元中，省去了拷貝和析構(gòu)的化費(fèi)，提高了效率。類似地，我們不要將 return int(x + y)。 // 創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)變量并返回它寫成int temp = x + y。return temp。由于內(nèi)部數(shù)據(jù)類型如int,float,double的變量不存在構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)，雖然該“臨時(shí)變量的語法”不會提高多少效率，但是程序更加簡潔易讀。 其它建議178。 【建議641】函數(shù)的功能要單一，不要設(shè)計(jì)多用途的函數(shù)。178。 【建議642】函數(shù)體的規(guī)模要小，盡量控制在50行代碼之內(nèi)。178。 【建議643】盡量避免函數(shù)帶有“記憶”功能。相同的輸入應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生相同的輸出。帶有“記憶”功能的函數(shù)，其行為可能是不可預(yù)測的，因?yàn)樗男袨榭赡苋Q于某種“記憶狀態(tài)”。這樣的函數(shù)既不易理解又不利于測試和維護(hù)。在C/C++語言中，函數(shù)的static局部變量是函數(shù)的“記憶”存儲器。建議盡量少用static局部變量，除非必需。178。 【建議644】不僅要檢查輸入?yún)?shù)的有效性，還要檢查通過其它途徑進(jìn)入函數(shù)體內(nèi)的變量的有效性，例如全局變量、文件句柄等。178。 【建議645】用于出錯(cuò)處理的返回值一定要清楚，讓使用者不容易忽視或誤解錯(cuò)誤情況。 使用斷言程序一般分為Debug版本和Release版本，Debug版本用于內(nèi)部調(diào)試，Release版本發(fā)行給用戶使用。斷言assert是僅在Debug版本起作用的宏，它用于檢查“不應(yīng)該”發(fā)生的情況。示例65是一個(gè)內(nèi)存復(fù)制函數(shù)。在運(yùn)行過程中，如果assert的參數(shù)為假，那么程序就會中止（一般地還會出現(xiàn)提示對話，說明在什么地方引發(fā)了assert）。 void *memcpy(void *pvTo, const void *pvFrom, size_t size){ assert((pvTo != NULL) amp。amp。 (pvFrom != NULL))。 // 使用斷言 byte *pbTo = (byte *) pvTo。 // 防止改變pvTo的地址 byte *pbFrom = (byte *) pvFrom。 // 防止改變pvFrom的地址 while(size 0 ) *pbTo ++ = *pbFrom ++ 。 return pvTo。}示例65 復(fù)制不重疊的內(nèi)存塊assert不是一個(gè)倉促拼湊起來的宏。為了不在程序的Debug版本和Release版本引起差別，assert不應(yīng)該產(chǎn)生任何副作用。所以assert不是函數(shù)，而是宏。程序員可以把a(bǔ)ssert看成一個(gè)在任何系統(tǒng)狀態(tài)下都可以安全使用的無害測試手段。如果程序在assert處終止了，并不是說含有該assert的函數(shù)有錯(cuò)誤，而是調(diào)用者出了差錯(cuò)，assert可以幫助我們找到發(fā)生錯(cuò)誤的原因。很少有比跟蹤到程序的斷言，卻不知道該斷言的作用更讓人沮喪的事了。你化了很多時(shí)間，不是為了排除錯(cuò)誤，而只是為了弄清楚這個(gè)錯(cuò)誤到底是什么。有的時(shí)候，程序員偶爾還會設(shè)計(jì)出有錯(cuò)誤的斷言。所以如果搞不清楚斷言檢查的是什么，就很難判斷錯(cuò)誤是出現(xiàn)在程序中，還是出現(xiàn)在斷言中。幸運(yùn)的是這個(gè)問題很好解決，只要加上清晰的注釋即可。這本是顯而易見的事情，可是很少有程序員這樣做。這好比一個(gè)人在森林里，看到樹上釘著一塊“危險(xiǎn)”的大牌子。但危險(xiǎn)到底是什么？樹要倒？有廢井？有野獸？除非告訴人們“危險(xiǎn)”是什么，否則這個(gè)警告牌難以起到積極有效的作用。難以理解的斷言常常被程序員忽略，甚至被刪除。[Maguire, p8p30]l 【規(guī)則651】使用斷言捕捉不應(yīng)該發(fā)生的非法情況。不要混淆非法情況與錯(cuò)誤情況之間的區(qū)別，后者是必然存在的并且是一定要作出處理的。l 【規(guī)則652】在函數(shù)的入口處，使用斷言檢查參數(shù)的有效性（合法性）。l 【建議651】在編寫函數(shù)時(shí)，要進(jìn)行反復(fù)的考查，并且自問：“我打算做哪些假定？”一旦確定了的假定，就要使用斷言對假定進(jìn)行檢查。l 【建議652】一般教科書都鼓勵(lì)程序員們進(jìn)行防錯(cuò)設(shè)計(jì)，但要記住這種編程風(fēng)格可能會隱瞞錯(cuò)誤。當(dāng)進(jìn)行防錯(cuò)設(shè)計(jì)時(shí)，如果“不可能發(fā)生”的事情的確發(fā)生了，則要使用斷言進(jìn)行報(bào)警。 引用與指針的比較引用是C++中的概念，初學(xué)者容易把引用和指針混淆一起。一下程序中，n是m的一個(gè)引用（reference），m是被引用物（referent）。 int m。 int amp。n = m。n相當(dāng)于m的別名（綽號），對n的任何操作就是對m的操作。例如有人名叫王小毛，他的綽號是“三毛”。說“三毛”怎么怎么的，其實(shí)就是對王小毛說三道四。所以n既不是m的拷貝，也不是指向m的指針，其實(shí)n就是m它自己。引用的一些規(guī)則如下：（1）引用被創(chuàng)建的同時(shí)必須被初始化（指針則可以在任何時(shí)候被初始化）。（2）不能有NULL引用，引用必須與合法的存儲單元關(guān)聯(lián)（指針則可以是NULL）。（3）一旦引用被初始化，就不能改變引用的關(guān)系（指針則可以隨時(shí)改變所指的對象）。 以下示例程序中，k被初始化為i的引用。語句k = j并不能將k修改成為j的引用，只是把k的值改變成為6。由于k是i的引用，所以i的值也變成了6。 int i = 5。 int j = 6。 int amp。k = i。 k = j。 // k和i的值都變成了6。 上面的程序看起來象在玩文字游戲，沒有體現(xiàn)出引用的價(jià)值。引用的主要功能是傳遞函數(shù)的參數(shù)和返回值。C++語言中，函數(shù)的參數(shù)和返回值的傳遞方式有三種：值傳遞、指針傳遞和引用傳遞。 以下是“值傳遞”的示例程序。由于Func1函數(shù)體內(nèi)的x是外部變量n的一份拷貝，改變x的值不會影響n, 所以n的值仍然是0。 void Func1(int x){ x = x + 10。}…int n = 0。 Func1(n)。 cout “n = ” n endl。 // n = 0 以下是“指針傳遞”的示例程序。由于Func2函數(shù)體內(nèi)的x是指向外部變量n的指針，改變該指針的內(nèi)容將導(dǎo)致n的值改變，所以n的值成為10。 void Func2(int *x){ (* x) = (* x) + 10。}…int n = 0。 Func2(amp。n)。 cout “n = ” n endl。 // n = 10 以下是“引用傳遞”的示例程序。由于Func3函數(shù)體內(nèi)的x是外部變量n的引用，x和n是同一個(gè)東西，改變x等于改變n，所以n的值成為10。 void Func3(int amp。x){ x = x + 10。}…int n = 0。 Func3(n)。 cout “n = ” n endl。 // n = 10 對比上述三個(gè)示例程序，會發(fā)現(xiàn)“引用傳遞”的性質(zhì)象“指針傳遞”，而書寫方式象“值傳遞”。實(shí)際上“引用”可以做的任何事情“指針”也都能夠做，為什么還要“引用”這東西？答案是“用適當(dāng)?shù)墓ぞ咦銮∪缙浞值墓ぷ鳌薄?指針能夠毫無約束地操作內(nèi)存中的如何東西，盡管指針功能強(qiáng)大，但是非常危險(xiǎn)。就象一把刀，它可以用來砍樹、裁紙、修指甲、理發(fā)等等，誰敢這樣用？如果的確只需要借用一下某個(gè)對象的“別名”，那么就用“引用”，而不要用“指針”，以免發(fā)生意外。比如說，某人需要一份證明，本來在文件上蓋上公章的印子就行了，如果把取公章的鑰匙交給他，那么他就獲得了不該有的權(quán)利。第7章 內(nèi)存管理 歡迎進(jìn)入內(nèi)存這片雷區(qū)。偉大的Bill Gates 曾經(jīng)失言：640K ought to be enough for everybody — Bill Gates 1981程序員們經(jīng)常編寫內(nèi)存管理程序，往往提心吊膽。如果不想觸雷，唯一的解決辦法就是發(fā)現(xiàn)所有潛伏的地雷并且排除它們，躲是躲不了的。本章的內(nèi)容比一般教科書的要深入得多，讀者需細(xì)心閱讀，做到真正地通曉內(nèi)存管理。內(nèi)存分配方式有三種：（1） 從靜態(tài)存儲區(qū)域分配。內(nèi)存在程序編譯的時(shí)候就已經(jīng)分配好，這塊內(nèi)存在程序的整個(gè)運(yùn)行期間都存在。例如全局變量，static變量。（2） 在棧上創(chuàng)建。在執(zhí)行函數(shù)時(shí)，函數(shù)內(nèi)局部變量的存儲單元都可以在棧上創(chuàng)建，函數(shù)執(zhí)行結(jié)束時(shí)這些存儲單元自動(dòng)被釋放。棧內(nèi)存分配運(yùn)算內(nèi)置于處理器的指令集中，效率很高，但是分配的內(nèi)存容量有限。（3） 從堆上分配，亦稱動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配。程序在運(yùn)行的時(shí)候用malloc或new申請任意多少的內(nèi)存，程序員自己負(fù)責(zé)在何時(shí)用free或delete釋放內(nèi)存。動(dòng)態(tài)內(nèi)存的生存期由我們決定，使用非常靈活，但問題也最多。 發(fā)生內(nèi)存錯(cuò)誤是件非常麻煩的事情。編譯器不能自動(dòng)發(fā)現(xiàn)這些錯(cuò)誤，通常是在程序運(yùn)行時(shí)才能捕捉到。而這些錯(cuò)誤大多沒有明顯的癥狀，時(shí)隱時(shí)現(xiàn)，增加了改錯(cuò)的難度。有時(shí)用戶怒氣沖沖地把你找來，程序卻沒有發(fā)生任何問題，你一走，錯(cuò)誤又發(fā)作了。常見的內(nèi)存錯(cuò)誤及其對策如下：u 內(nèi)存分配未成功，卻使用了它。編程新手常犯這種錯(cuò)誤，因?yàn)樗麄儧]有意識到內(nèi)存分配會不成功。常用解決辦法是，在使用內(nèi)存之前檢查指針是否為NULL。如果指針p是函數(shù)的參數(shù)，那么在函數(shù)的入口處用assert(p!=NULL)進(jìn)行檢查。如果是用malloc或new來申請內(nèi)存，應(yīng)該用if(p==NULL) 或if(p!=NULL)進(jìn)行防錯(cuò)處理。u 內(nèi)存分配雖然成功，但是尚未初始化就引用它。犯這種錯(cuò)誤主要有兩個(gè)起因：一是沒有初始化的觀念；二是誤以為內(nèi)存的缺省初值全為零，導(dǎo)致引用初值錯(cuò)誤（例如數(shù)組）。內(nèi)存的缺省初值究竟是什么并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，盡管有些時(shí)候?yàn)榱阒?，我們寧可信其無不可信其有。所以無論用何種方式創(chuàng)建數(shù)組，都別忘了賦初值，即便是賦零值也不可省略，不要嫌麻煩。u 內(nèi)存分配成功并且已經(jīng)初始化，但操作越過了內(nèi)存的邊界。例如在使用數(shù)組時(shí)經(jīng)常發(fā)生下標(biāo)“多1”或者“少1”的操作。特別是在for