Effective C++ 学习笔记 条款23 宁以non-member、non-friend替换member函数

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了Effective C++ 学习笔记 条款23 宁以non-member、non-friend替换member函数。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

想象有个class用来表示网页浏览器。这样的class可能提供的众多函数中,有一些用来清除下载元素高速缓存区(cache of downloaded elements)、清除访问过的URLs的历史记录(history of visited URLs)、以及移除系统中的所有cookies:

class WebBrowser
{
public:
    // ...
    void clearCache();
    void clearHistory();
    void removeCookies();
    // ...
};

许多用户会想一整个执行所有这些动作,因此WebBrowser也提供这样一个函数:

class WebBrowser
{
public:
    // ...
    void clearEverything();    // 调用clearCache、clearHistory、removeCookies
    // ...
};

当然,这一机能也可由一个non-member函数调用适当的member函数而提供出来:

void clearBrowser(WebBrowser &wb)
{
    wb.clearCache();
    wb.clearHistory();
    wb.removeCookies();
}

那么,哪一个比较好呢?是member函数clearEverything还是non-member函数clearBrowser?

面向对象守则要求,数据以及操作数据的那些函数应该被捆绑在一块,这意味它建议member函数是较好的选择。不幸的是这个建议不正确。这是基于对面向对象真实意义的一个误解。面向对象守则要求数据应该尽可能被封装,然而与直观相反地,member函数clearEverything带来的封装性比non-member函数clearBrowser低。此外,提供non-member函数可允许对WebBrowser相关机能有较大的包裹弹性(packaging flexibility),而那最终导致较低的编译相依度,增加WebBrowser的可延伸性。因此在许多方面non-member做法比member做法好。重要的是,我们必须了解其原因。

让我们从封装开始讨论。如果某些东西被封装,它就不再可见。愈多东西被封装,愈少人可以看到它。而愈少人看到它,我们就有愈大的弹性去变化它,因为我们的改变仅仅直接影响看到改变的那些人事物。因此,愈多东西被封装,我们改变那些东西的能力也就愈大。这就是我们首先推崇封装的原因:它使我们能够改变事物而只影响有限客户。

现在考虑对象内的数据。愈少代码可以看到数据(也就是访问它),愈多的数据可被封装,而我们也就愈能自由地改变对象数据,例如改变成员变量的数量、类型等等。如何量测“有多少代码可以看到某一块数据”呢?我们计算能够访问该数据的函数数量,作为一种粗糙的量测。愈多函数可访问它,数据的封装性就愈低。

条款22曾说过,成员变量应该是private,因为如果它们不是,就有无限量的函数可以访问它们,它们也就毫无封装性。能够访问private成员变量的函数只有class的member函数加上friend函数而已。如果你要在一个member函数(它不只可以访问class内的private数据,也可以取用private函数、enums、typedefs等等)和一个non-member non-friend函数(它无法访问上述任何东西)之间做抉择,而且两者提供相同机能,那么,导致较大封装性的是non-member non-friend函数,因为它并不增加“能够访问class内之private成分”的函数数量。这就解释了为什么clearBrowser(一个non-member non-friend函数)比clearEverything(一个member函数)更受欢迎的原因:它导致WebBrowser class有较大的封装性。

在这一点上有两件事情值得注意。第一,这个论述只适用于non-member non-friend函数。friend函数对class private成员的访问权力和member函数相同,因此两者对封装的冲击力道也相同。从封装的角度看,这里的选择关键并不在member和non-member函数之间,而是在member和non-member non-friend函数之间(当然,封装并非唯一考虑,条款24解释当我们考虑隐式类型转换,应该在member和non-member函数之间抉择)。

第二件值得注意的事情是,只因在意封装性而让函数“成为class的non-member”,并不意味着它“不可以是另一个class的member”。这对那些习惯于“所有函数都必须定义于class内”的语言(如Eiffel、Java、C#)的程序员而言,可能是个温暖的慰藉。例如我们可以令clearBrowser成为某工具类(utility class)的一个static member函数。只要它不是WebBrowser的一部分(或成为其friend),就不会影响WebBrowser的private成员封装性。

在C++,比较自然的做法是让clearBrowser成为一个non-member函数并且位于WebBrowser所在的同一个namespace(命名空间)内:

namespace WebBrowserStuff
{
    class WebBroser
    {
        // ...
    };
    
    void clearBrowser(WebBrowser &wb);
    // ...
}

然而这不只是为了看起来自然而已。要知道,namespace和class不同,前者可以跨越多个源码文件而后者不能。这很重要,因为像clearBrowser这样的函数是个“提供便利的函数”,如果它既不是member也不是friend,就没有对WebBrowser的特殊访问权力,也就只能提供“WebBrowser客户以其他方式也能取得”的机能。举个例子,如果clearBrowser不存在,客户端就只好自行调用clearCache、clearHistory、removeCookies。

一个像WebBrowser这样的class可能拥有大量便利函数,某些与书签(bookmarks)有关,某些与打印有关,还有一些与cookies的管理有关……通常大多数客户只对其中某些感兴趣。没道理一个只对书签相关便利函数感兴趣的客户却与例如一个cookie相关便利函数发生编译相依关系。分离它们的最直接做法就是将书签相关便利函数声明于一个头文件,将cookie相关便利函数声明于另一个头文件,再将打印相关便利函数声明于第三个头文件,依此类推:

// 头文件“webbrowser.h”——这个头文件针对class WebBrowser自身及WebBrowser核心机能
namespace WebBrowserStuff
{
    class WebBrowser
    {
        // ...
    };
    // ...    核心机能,例如几乎所有客户都需要的non-member函数
}

// 头文件“webbrowserbookmarks.h”
namespace WebBrowserStuff
{
    // ...    与书签相关的便利函数
}

// 头文件“webbrowsercookies.h”
namespace WebBrowserStuff
{
    // ...    与cookie相关的便利函数
}
// ...

注意,这正是C++标准库的组织方式。标准程序库并不是拥有单一、整体、庞大的<C++StankardLibrary>头文件并在其中内含std命名空间内的每一样东西,而是有数十个头文件(<vector><algorithm><memory>等等),每个头文件声明std的某些机能。如果客户只想使用vector相关机能,他不需要#include <memory>;如果客户不想使用list,也不需要#include <list>。这允许客户只对他们所用的那一小部分系统形成编译相依(见条款13,其中讨论降低编译依存性的其他做法)。以此种方式切割机能并不适用于class成员函数,因为一个class必须整体定义,不能被分割为片片段段。

将所有便利函数放在多个头文件内但隶属同一个命名空间,意味客户可以轻松扩展这一组便利函数。他们需要做的就是添加更多non-member non-friend函数到此命名空间内。举个例子,如果某个WebBrowser客户决定写些与影像下载相关的便利函数,他只需要在WebBrowserStuff命名空间内建立一个头文件,内含那些函数的声明即可。新函数就像其他旧有的便利函数那样可用且整合为一体。这是class无法提供的另一个性质,因为class定义式对客户而言是不能扩展的。当然,客户可以派生出新class,但derived class无法访问base class中被封装的(即private)成员,于是如此的“扩展机能”拥有的只是次级身份。此外一如条款7所说,并非所有class都被设计用来作为base class。

请记住:
宁可拿non-member non-friend函数替换member函数。这样做可以增加封装性、包裹弹性和机能扩充性。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-840006.html

到了这里,关于Effective C++ 学习笔记 条款23 宁以non-member、non-friend替换member函数的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • Effective C++条款17——以独立语句将newed 对象置入智能指针(资源管理)

    假设我们有个函数用来揭示处理程序的优先权,另一个函数用来在某动态分配所得的widget上进行某些带有优先权的处理: 由于谨记“以对象管理资源”(条款13)的智慧铭言,processwidget决定对其动态分配得来的widget运用智能指针(这里采用trl::shared_ptr)。 现在考虑调用proces

    2024年02月11日
    浏览(33)
  • Effective C++条款07——为多态基类声明virtual析构函数(构造/析构/赋值运算)

    有许多种做法可以记录时间,因此,设计一个TimeKeeper base class和一些derived classes 作为不同的计时方法,相当合情合理: 许多客户只想在程序中使用时间,不想操心时间如何计算等细节,这时候我们可以设计factory (工厂)函数,返回指针指向一个计时对象。Factory函数会“返回

    2024年02月12日
    浏览(42)
  • More Effective C++学习笔记(1)

    在任何情况下都 不能使用指向空值的引用 。一个引用必须总是指向某个对象,必须有初值。 如果变量指向 可修改,且有可能指向null ,就把变量设为 指针 ;如果变量 总是必须代表一个对象(不可能为null) ,就把变量设为 引用 。 引用可能比指针更高效 ,因为不必像指针

    2024年02月12日
    浏览(54)
  • effective c++ 笔记

    TODO:还没看太懂的篇章 item25 item35 模板相关内容 可以将C++视为以下4种次语言的结合体: C 面向对象 模板 STL 每个次语言都有自己的规范,因此当从其中一个切换到另一个时,一些习惯或守则是可能会发生变化的。 用const替换#define有以下2个原因: #define定义的符号名称可能没

    2024年02月10日
    浏览(28)
  • C++笔记-effective stl

    熟悉stl本身 慎重选择stl容器,每一种stl容器对应不同的使用场景,比如deque往往比vector更加合适 封装stl容器,积极的使用stl,可以高效的使用它 积极使用其对应迭代器使用的函数,比如做相加运算使用accumulate替代for循环,可以更加高效 调用对应的函数的时候,不使用过于复

    2024年01月18日
    浏览(41)
  • 《Effective C++中文版,第三版》读书笔记7

    隐式接口: ​ 仅仅由一组有效表达式构成,表达式自身可能看起来很复杂,但它们要求的约束条件一般而言相当直接而明确。 显式接口: ​ 通常由函数的签名式(也就是函数名称、参数类型、返回类型)构成 ​ 在源码中明确可见。 编译期多态: 在编译时才能确定具体调

    2024年02月09日
    浏览(35)
  • effective c++ 43-处理模板化基类的名称 笔记

    该节主要分析了一个写模板时常常会遇到的一个编译错误。 这里有一个模板基类,有派生类继承了模板基类,并调用了基类中的方法,但是编译器却会报找不该方法,这是怎么回事? 编译输出如下: 从编译的输出也可以看出,原因是编译器觉得 sendClear 含义不明确,编译器

    2024年02月03日
    浏览(53)
  • 《Effective C++ 改善程序与设计的55个具体做法》读书笔记

    条款01 视C++为一个语言联邦 C Object-Oriented C++ Template C++ STL C++ 高效编程守则视情况而变化,取决于你使用 C++ 的哪一部分。 条款02 尽量与const,enum,inline替换#define 对于单纯常量,最好以 const 对象或 enums 替换 #defines 。 对于形似函数的宏( macros ),最好改用 inline 函数替换

    2024年02月12日
    浏览(31)
  • 《Effective Python 编写高质量Python代码的59个有效方法》学习笔记2

    尽量用enumerate取代range 用zip()同时遍历两个迭代器 合理使用try-except-else-finally 如果既要异常向上传播,又要在异常发生时执行清理工作,可使用try/finally结构 try/except/else结构可以清晰描述哪些异常由自己的代码处理,哪些传播到上一级 无论try块是否异常,都可用try/finally复合

    2023年04月25日
    浏览(52)
  • Docker学习笔记23

    Docker Swarm架构:         Swarm中以集群(Cluster)为单位进行管理,支持服务层面的操作。         集群是Swarm所管理的对象。 基本概念: 节点(Node)为Swarm集群中的一个Docker Engine实例。其中管理节点(Manage Node)负责Swarm集群管理并向工作节点分配任务。工作节点(Work No

    2024年02月12日
    浏览(36)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包