《C++面向对象高效编程(第2版)》——3.13 采用语义
本节书摘来自异步社区出版社《C++面向对象高效编程(第2版)》一书中的第3章,第3.13节,作者: 【美】Kayshav Dattatri,更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。
C++面向对象高效编程(第2版)
在以上给出的这些限制中,(5)这种参数传递模式到底在何处使用?这种模式在所谓的采用语义(adopt semantic s)中很有用。它真正的含义是:主调函数将argp所指向的存储区(实际上是资源的生存期)的所有权职责传递给被调函数(即,属于f()的对象)。主调函数创建了一个T类型的动态对象(可能使用new()),但是主调函数并不知道何时delete该动态对象(这种情况经常出现)。这是因为,被调函数可能仍然在使用它(或主调函数无法删除它),也可能是被调函数希望使用主调函数提供的存储区。在这种情况下,主调函数将argp所指向的对象的所有权职责移交给被调函数。换言之,被调函数采用argp指向的存储区。当被调函数不再需要argp所指向的对象时,要负责删除该对象。在现实生活中也有类似的情况,生母生下孩子(创造了它),然后将其转交给养父母。另外,在电子邮件(e-mail)系统中也有类似的情况,用户创建一条消息,然后将其转交给邮件发送系统。邮件发送系统即采用了用户创建的消息。
警告:
采用主调函数存储区的函数(或对象)应该知道如何销毁所采用的实体。例如,如果主调函数使用malloc()(C库函数,用于分配动态内存)创建对象,而被调函数使用delete销毁相同的对象,那将是一场灾难。再者,主调函数和被调函数必须处于相同的地址空间中1。如果跨地址空间边界转移所有权,要控制相同的进程则绝非易事。
在使用采用语义时,最好对这样的函数使用不同的命名约定(如以Accetp、Embrace、 Own或Adopt为前缀的名称)。在这种情况下,参数名也应该以这些单词为前缀。例如,在电子邮件系统中,负责接管用户消息的成员函数(在TEnvelope类中)称为EmbraceMesage()、Adoptmessage()、OwnMesage()或者AcceptMessage()。然而,这种命名约定不可用于构造函数和操作符。
(6)void X::f(const T* argp) // 第二例,按指针传递。
该模式不能用于采用语义(至少不能用于类型转换),因为指向const的指针无法被删除。当然,我们可以通过转换指针类型移除const限制。但这样做很危险,并不推荐这样做,应当避免使用这种不安全的操作。然而,如果协议未涉及调用delete,就仍然可以这样做。该例中,被调函数只能从argp中读取,参数argp为只读(输入形参)。被调函数应检查传入的参数以确保argp指针为非0。如果传递零指针是安全的,应该在文档中清楚地说明,或者如(5)所述使用argp(0) 默认值。
显然,如果主调函数选择传递真正的对象或0,那么(5)和(6)都可用。也可用于实现采用语义。但是,如果被调函数需要的是一个对象(且不是采用语义),则使用(3)或(4)中的引用参数。
指针还可用于递增或递减。如果被调函数需要使用传入的参数(argp)来定位它所指向的内容,那么只能使用指针,引用在这里没用。但是,以上介绍的模式均未涉及指针的算法2。除非另有说明,否则客户应假设被调函数不会递增或递减主调函数传递的指针参数。如果被调函数需要对指针进行运算,那么其函数签名应为:
void X::f(T argp[])
注意是argp[],而不是简单的指针*argp。argp[]明确地指出函数需要一个数组。另外,还要在该函数的文档中清楚地说明这样的意图(指针算法)。如果被调函数并不打算对指针参数执行任何运算,被调函数也可通过以下声明向主调函数作出保证:
void X::f(T* const argp)
这明确指出,argp是一个const指针(而不是指向const的指针)。实际上这也表明,编译器可以检测出对argp进行的任何递增或递减操作。
(7)void X::f(T* const argp)
此例与(5)类似。被调函数可以对指针argp所指向的对象进行读取和写入,但不能移动指针(即不允许对argp进行运算)。这意味着,被调函数不能访问argp指向区域的前后地址。换言之,被调函数向主调函数保证了它的意图。注意,你也可以删除argp。虽然无法删除(编译时错误)指向const的指针,但const指针没有这样的限制。
(8)void X::f(const T* const argp)
此例为(6)和(7)的组合。被调函数宣称它既不会修改argp所指向的内容,也不会对argp进行任何运算。这意味着,argp是一个只输入形参(in-only parameter)。此方案不支持如(6)所述的采用语义。
1本书中,相同的地址空间意味着由一个地址空间控制相同的进程(或任务)。
2指针运算指的是递增或递减操作,以及使用任何其他操作将指针移动至不同的位置。
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