Effective C++ 38-42
最后更新于：2022-04-01 15:49:58
38.绝不要重新定义继承而来的缺省参数值。
重新定义函数缺省参数值意味着重新定义函数，而非虚函数不能重新定义，所以将就考虑不能重新定义虚函数的缺省参数值的原因：虚函数是动态绑定的而缺省参数值是静态绑定的。
静态类型是指程序中声明的类型，而动态类型是指实际对象的类型，举个栗子：
~~~
class A{
public:
virtual void fun(int a=0) const{cout<<a<<endl;}
};
class B:public A{
public:
virtual void fun(int a =2)const{cout<<a<<endl;}
};
int main(){
B* pb = new B();//pb的静态类型为 B*
A* pa = pb;//pa 的静态类型 为 A*，
//但是一个指针的静态类型不一定为其动态类型，如pa它的动态类型却是B类型的对象，这是由动态绑定实现的
pb->fun();
pa->fun();
~~~
虚函数是动态绑定的，但缺省参数值是静态绑定的，即对于pb,pa调用的虚函数，其使用的默认参数值都为静态绑定的，pa绑定的是 A类中的 a= 0,而pb绑定的是B类中的 a=2，两者不同，虽然函数都是调用B中动态绑定的虚函数，但是默认参数不同，输出结果也不同。
39.避免 ”向下转换“ 继承层次。
从一个基类指针到一个派生类指针称为向下转换，一般使用static_cast将基类指针强制转换为派生类指针。向下转换难看，容易导致错误，且难以理解，升级和维护。
向下转换的消除：使用虚函数调用来代替。第一种方法很简单理解，但是对于一些类不适用，如基类范围太大导致7有些派生类不应该有这个函数的功能，所以要将这些类的每个虚函数称为一个空操作，或者作为一个纯虚函数，并默认实现返回错误的操作。第二个方法是加强类型约束，使得指针的声明类型和你所知道的真的指针类型相同。即对于用到这些向下转换时，通过一些设定，滤去那些不拥有真正指针类型的指针，只留下需要进行操作的指针并以其真实的类型来调用其函数。
如果遇到必须要转换的情况，也不要使用static_cast，而是使用安全的用于多态的向下转换 dynamic_cast，当对一个指针使用dynamic_cast时，先尝试转换，如果成功返回一个合法的指针，否则返回空指针。
40.通过分层来体现”有一个“或”用..来实现“。
使某个类的对象成为另一个类的数据成员，从而实现将一个类构筑在另一个类之上，这个称为分层 Layering，也被称为构成，包含或嵌入。
对于有一个的概念很容易理解，对于一个 Person， 有 Name,Address,Phone等属性，但是不能说Person是一个Name。
对于"用..来实现”，其实就是调用其它类的对象作为类的主要数据成员，使用这个类的的函数接口来实现新的类中的功能与接口。
41.区分模版和继承。
根据依赖的类的用途来区分，如过依赖的类是类的行为，则为继承，如果依赖的类是类所操作的对象类型，则是模版。如，企鹅类依赖于鸟类，鸟类中的接口决定的是企鹅类中的行为，即两者是继承关系，而当实现一个集合时，集合类依赖与类T，是由于类T为集合类的进行操作的对象，这是模版。模版的实现会假设类可以调用T的构造析构赋值等函数，模版的特性是类模版的行为在任何地方都不依赖于T，行为不依赖于类型。
当对象的类型不影响类中函数的行为时，就使用模版来生成这样一组类。
当对象的类型影响类中函数的行为时，就用继承来得到这样一组类。
42.明智地使用私有继承。
私有继承不为 “是一个” 的关系。如果两个类之间的继承关系为私有继承，编译器一般不会将派生类对象转换为基类对象。私有继承时，基类的公有和protected 类型的成员都变成派生类的私有成员。私有继承意味着”用...实现“，私有继承纯粹是一种实现 技术。私有继承只是继承实现，而忽略接口。私有继承在 软件 ”设计“过程中毫无意义，只是在软件”实现“时才有用。
对于分层，也有 用...实现的含义，对于分层与私有继承，尽可能使用分层，必要时才使用私有继承。而建议使用私有继承在用到保护成员和有虚函数介入时。
对于一个基类，只作为其他类的实现来使用，使用分层作为其他类的私有成员，但其不是抽象类，导致其可能被其他人随意调用导致出错。这是就需要使用到私有继承，对于这种具有实现但是只能用于特定用途的基类，将其接口都改为protected类型，而正确使用它的类不用分层而使用私有继承来安全的使用基类。
对于模版，其为C++中最有用的组成部分之一，但是，实例化一个模版，就可能实例化实现这个模版的代码，如构成set<int> 和set<double>的代码是完全分开的两份代码，模版会导致代码膨胀。改进的方法：创建一个通用类，储存对象的void*指针。创建另一组类来保证类型安全使用通用类。以实现栈stack为例,先构建一个stack的通用类：
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class GenericStack{
protected://实现类使用私有继承继承这个通用类，所以将接口保护起来
GenericStack();
~GenericStack();
void push(void* object);//使用指针
void* pop();
bool empty() const;
private:
struct StackNode{
void *data;
StackNode *next;
//在stack中使用指针来传递数据和保存数据，则节点析构时不用释放void指针指向的内存。
StackNode(void *newData,StackNode *nextNode)
:data(newData),next(nextNode){}
};
StackNode *top;
GenericStack(const GenericStack&);//防止拷贝和赋值
GenericStack& operator=(const GenericStack&);
};
~~~
而要实现stack的具体类通过私有继承这个类来实现功能，而且可以使用模版来完美的完成这个工作：
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template <class T>
class Stack:private GenericStack{
public:
void push(T* objectPtr){GenericStack::push(objectPtr);}
T* pop(){return static_cast<T*>(GenericStack::pop());}
bool empty() const {return GenericStack::empty();}
};
~~~
这里使用私有继承，将通用类GenericStatck作为其实现，而其接口函数都是内联函数，几乎没有消耗，而且使用模版实现了类型安全的判断。对于创建任意类型的stack只要重新编译这个三个简单的内联函数即可，而不是通用类中复杂的实现，极大的降低了程序的开销。
这样的代码是令人惊叹的，近乎完美的。首先使用了模版，编译器会根据你的需要来自动生成所有的接口。因为使用模版，这些类是类型安全的，类型错误会在编译期间就能发现。因为GenericStack的成员函数是保护类型，用户不可能绕过接口类来调用它。因为这个模版的接口成员函数都被隐式的声明为内联，使用这些类时不会带来运行开销，生成代码就想用户直接使用GenericStack来编写的一样。因为GenericStack是使用void*指针，操作栈的代码只需要一份，而不同类型只要简单的编译类模版中的简单的内联函数就行。简而言之，这个设计使代码达到了最高的效率和最高的类型安全。