《Effective C++ 》学习笔记——条款02

****************************  一、 Accustoming Yourself to C++ **************************** 

条款02： Prefer consts,enums,and inlines to #defines

上一个条款，让我正确认识C++，并非是一个一体语言，而是一个联邦，

而这一个条款，是在纠正我们的一些行为习惯。

尽可能的用const、enum、inline 而非 #define

这个就要扯到 编译器 和 预处理器 的方面了，

#define 所设置的内容会在预处理器的时候被移走，因此编译器会看不到它。

这时候，会出现这种问题：

#define ASPECT_RATIO 1.653

而当 ASPECT_RATIO 出问题时，不会报错这个常量，而是报错  1.653 这个数字，

——Why？ 

所使用的名称可能并未进入到symbol table 内。

在编译器中，会将这些变量常量名称  归纳到 symbol table（记号表）内。

但是，这个常量被预处理器移走了，因此，没有进入 symbol table，所以如果编译出错，错误信息会提到1.653 而非ASPECT_RATIO

这就对我们追踪，查错造成很多不必要的时间上的浪费。

如果用const代替：

const double AspectRatio = 1.653;  // 因为非#define 名称也要有相应规范的变化

这时，这个常量名就会进入 symbol table，因此如果编译出错，错误信息回是 AspectRatio

不仅仅如此，对于浮点常量而言，使用常量const可能比#define导致较小量的码，因为预处理器“盲目”将宏名称 ASPECT_RATIO 替换成 1.653 可能导致 object code （ 目标码 ）出现多份 1.653 ，若使用const 则会杜绝相同情况。

还有，对于const 替换 #define 还有两种特殊情况：

① 定义 constant pointers （常量指针）

在头文件定义一个常量指针需要用两个const，我的理解是，一个定义指针不能指向别的地址，一个是定义指针内容不可变。这个具体还会在下一个条款具体讨论。 

再有一点就是对于定义一个字符串，

用 const std::string authorName("Scott Meyers");

优于 const char* const authorName = "Scott Meyers";

② 关于class的专属常量

这是有关于 scope（域） 的一个概念，如果想将一个常量作用域限制于一个类内，你就必须让这个常量成为类内的一个 member（成员），这时为了让这个类内常量至多只有一个实体，还必须让它成一个 static（静态） 成员。

当然，这个用#define做不到，因为#define 并不重视 作用域，一旦被定义，它在其后的编译过程都有效，除非在某处#undef，所以 const 是可被封装的。

还有一点，在类内的const是声明式而非定义式，如果编译器非要求你出示一个定义式给它，可以这样实现：

class GamePlayer {

private:

static const int NumTurns = 5;

int scores[NumTurns];

......

};

const int GamePlayer::NumTurns; // 常量已在声明时获得初值，就无须再设初值

这就是 "in-class" 初值设定，

这个设定也有限制，要求class内的常量static而且integral type（整数类型）{例如：ints,chars,bools}

但此处限制是对于整数类型的，如果是其他类型，可以类内声明不设初值，直接在类外定义时再设初值。

OK，关于const 说完，接下来就是 enum

对于上述情况，如果类在编译期间需要一个class常量值，而恰巧编译器不支持或不允许 static 整数型 class 常量 完成 in-class 初值设定，那就可以使用 the enum hack 补偿方法。

它的理论基础是—— 一个属于 enumerated type（枚举类型）的数值可权充int被使用

例：

class GamePlayer{
private:
    enum { NumTurns = 5 };
    int scores[NumTurns];
    ......
};

① enum hack 行为比较像 #define 而非 const ，取const地址是合法的，而取enum和#define地址通常是不合法的，enum 和 #define 一样绝不会导致非必要内存的浪费

② enum hack  是 template metaprogramming （模板元编程）的基础技术

then 是 inline 方面

有一个常见的#define误用情况是用它来实现macros（宏）。

宏看起来像函数，但不会招致 function call （函数调用）带来额外开销。

下面这个例子，就是宏夹着宏实参，调用函数f：

// 以a和b的较大值调用f
#define CALL_WITH_MAX(a,b) f( (a) > (b) ? (a) : (b) )

这还只是简单的取较大的调用f，如果复杂点的函数，那画面不敢想！

PS：要注意，无论什么时候写带实参的宏，要为宏中所有的实参带上小括号。

调用它的例子：

int a = 5 , b = 0 ;
CALL_WITH_MAX(++a,b);    // a被累加两次
CALL_WITH_MAX(++a,b+10);    // a被累加一次

这时，你就需要一个 template inline 函数 解决问题：

template<typename T>
inline void callWithMax( const T& a, const T& b){
    f( a > b ? a : b );
}

此外，由于这是一个真正的函数，它遵守scope（作用域）的概念和访问规则，因此，完全可以封装在类内，当然这是宏无法做到的。

结束语：

虽然 有了const、enum、inline以后，我们对预处理器，尤其是 #define 的需求降低了，但并非完全消除。#include 仍然是必需品，#ifdef/#ifndef也继续扮演控制编译的重要角色。目前还没有到预处理器隐退的时候，但是我们可以明确的给它更长的假期。

Please remember：

① 对于单纯常量，最好以const 对象或者enum 替换 #define

② 对于形似函数的宏，最好改用 inline函数 替换 #define

End....