4. 设计与声明

cpp中存在class接口、function接口以及template接口，对于接口的设计，要站在客户的角度，让接口易用且保证正确性、高效性、封装性、维护性、延展性以及一致性

小结

1. 本章针对的是接口的设计与声明，这部分是写代码最耗费时间的
2. 接口需要站在用户角度而言方便、高效使用，这里就涉及到条款18、19、20、21、25
3. 在涉设计类时，注意封装性，条款22、23、24

18 让接口容易被正确使用，不易被误用

1. 首先要识别到哪些情况下容易被误用：

• 传参顺序
• 参数限制（如无效的月份）

2. 解决方案：

• 引入新类型，比如年月日不使用int，而是去单独定义类型，这样传入顺序就固定了，且可以通过函数（而不是non-local static变量，因为存在初始化顺序问题）来解决参数限制问题

3. 容易被正确使用：

• 一致性，如stl容器都提供size()
• 对于引入的新类型，行为与内置types（如int）一致，如operator *返回的是const对象
• 不能要求用户必须做某些事情，比如工厂函数返回裸指针，要求用户必须后续delete，应该直接返回智能指针

19 设计class犹如设计type

20 宁以pass-by-reference-to-const替换pass-by-value

对于对象的copy，如果成员还有其他对象如string，则拷贝析构不止是多调用一次，内部成员也会调用拷贝析构

1. 支持pass-by-value的是内置类型、stl迭代器以及函数对象
2. 其他的都是reference更加高效，包括小对象

21 必须返回对象时，别妄想返回其reference

1. 如果是栈对象，出作用域就析构了，肯定不能返回引用
2. 如果是静态局部变量，如果返回引用，每次调用函数获取的返回其实是一个对象，如test() == test()永远为true
3. 如果是堆对象，返回引用之后，需要用户delete，很容易就引发内存泄漏，比如连续调用两次w = x * y * z,这里x*y就会导致内存泄漏

22 将成员变量声明为private

1. 好处：

• 客户不需要纠结究竟是访问数据成员还是成员方法，而是同意访问方法，比如stl容器中的size()
• 能对成员的读写权限更加精确的控制，提供相应的方法即可
• 封装，比如对于速度收集器，需要平均速度时，可以选择存储在内存，也可以选择调用函数时计算后返回
• 允诺约束条件获得保证，写入函数能先判断合理性

2. protected并不比public更具封装性

23 宁以non-menber、non-friend替换menber函数

1. 成员封装性可以与访问该成员的函数数量成反比，越多函数可访问它，数据的封装性就越低
2. 如果成员不是private，则其毫无封装性
3. 能访问private的，只有member函数以及friend函数

24 若所有参数皆需类型转换，请为此采用non-member函数

虽然隐式转换大多数情况下都应该被禁用，但是对于int而言，自动与转换成有理数等场景，是很有必要的

1. 只有参数被列于参数列内，才是隐式类型转换的合格参与者，所以对于成员函数而言，this指针是无法隐式转换的

2. 让operator*成为一个non-member函数，也就允许编译器在每个实参身上执行隐式类型转换，至于其是否应该是friend，取决于函数内是否访问了private成员

25 考虑写出一个不抛异常的swap函数

1. std::swap是用的栈对象+拷贝构造函数来实现的，会调用一次copy两次assignment函数，如果有指针，会复制指针指向的内容，效率低下，因为明明只需要交换两个指针值即可
2. 为了提高swap速度

• 在自定义types中写swap成员函数，并保证这个函数不会抛出异常（比如调用std::swap来交换内置类型，比如指针）

  // 成员 swap 函数（高效交换内部资源）
  void swap(MyClass& other) noexcept {
      std::swap(data, other.data); // 交换指针，O(1) 操作
  }
  

• 在所处命名空间中写swap函数，调用swap成员变量

  cpp11之后，有了ADL规定：当调用一个函数时，编译器不仅会在当前作用域查找该函数，还会在函数参数所属的命名空间中查找。，cpp11之前，则需要涉及到模板特例化，比较麻烦，而且会侵入std空间

  // 非成员 swap，支持 ADL 
  void swap(MyClass& a, MyClass& b) noexcept { 
      a.swap(b); // 调用成员函数 
  }
  

• 泛型代码中使用 using std::swap，并直接调用 swap

这里如果不使用using，则会直接调用std::swap，即使自定义了更高效的swap

```cpp
template<typename T>
void someAlgorithm(T& a, T& b) {
    using std::swap; // 引入 std::swap 作为后备
    swap(a, b);      // 
}
```