1 隐式的return 0;(page21)
C/C++中可以使用return来结束main(),但与C不同的是，
C++在main()的末尾定义了一个隐式的return语句(即:return 0;)。
命名空间namespace(page23)
namespace，指标识符的某种可见范围。
使用C++标准程序库的任何标识符时，有3种选择：
1. 直接指定标志符：eg:std::ostream而不是ostream。
完整语句类似这样：std:cout<<std::hex<<3.4<<std::endl;
2.使用using declaration，如此以下程序不必写出修饰符号std::，而可直接使用cout和endl:
using std::cout;
using std::endl;
于是先前的例子可写为：cout<<std::hex<<3.4<<endl;
3.使用using directive，这是最简便的选择，若对namespace std采用using directive，
便可让std内的所有标识符有效(曝光)，就像他们声明为全局标识符一样。
因此，加入语句：using namespace std;前述例子可写入为：cout<<hex<<3.4<<endl;
基本类型的显示初始化(explicit initialization)(page14)
如果采用不含参数的、明确的constructor调用方法，基本类型会被初始化为0：
int i1; //undefined value
int i2 = int (); //initialized with zero
2 pairs(对组)(page33)
class pair可将两个值视为一个单元，C++标准程序库中多处使用这个class，尤其map和multimap就是使用pairs来管理其键值(key/value)对元素，任何元素需返回两个值，也需要pair。
eg:std::pair<int ,float> p; //initialize p.first and p.second with zero
即以int() 和float()来初始化p，这两个constructor都返回零值。
note：pair被定义为struct而不是class，如此所有成员都是public，故个直接存取pair的个别值。
structure pair定义于<utility>:
namespace std
{
template <class T1,class T2>
struct pair
{
//type name for the values
typedef T1 first_type;
typedef T2 second_type;
//member
T1 first;
T2 second;
/*default constructor
* T1() and T2() force initialization for built-in types
*/
pair():first(T1()),second(T2()){}
//constructor for two values
piar(const T1& a,const T2& b):first(a),second(b){}
//copy constructor with implicit conversions
template<class U,class V>
pair(const pair<U,V>& p):fisrt(p.first),second(p.second){}
};
//comparisons
template <class T1,class T2>
bool operator==(const pair<T1,T2>& ,const pair<T1,T2>&);
template <class T1,class T2>
bool operator< (const pair<T1,T2>& ,const pair<T1,T2>&);
//... similar: !=, <= ,> ,>=
//convenience function to create a pair
template <class T1,class T2>
pair<T1,T2> make_pair(const T1&, const T2& );
}
template形式的构造函数并不会遮掩(由编译器)隐式生成的default构造函数(详见page13,如下)：
template constructor是member template的一种特殊形式。
template constructor通常用于"在赋值对象时实现隐式类型转换"。
注意：template constructor并不遮掩(hide)implicit copy constructor。
如果类型完全吻合，implicit copy constructor会被产生出来并被调用，eg:
template <class T>
class MyClass
{
public:
//copy constructor with implicit type conversion
//- does not hide implicit copy constructor
template <class U>
MyClass(const MyClass<U>& x);
//...
};
void f()
{
MyClass<double> xd;
//...
MyClass<double> xd2(xd); //calls built-in copy
MyClass<int> xi(xd); //calls template constructor
}
上述代码中由于 xd2和xd的类型完全一致，所以它被內建的copy ctor初始化；
xi的型别和xd的不同，所以它使用template ctor进行初始化。
故撰写template ctor时，如果default copy ctor不符合需要，
则可以自己提供一个copy ctor。
2.1 pair之间的比较
若两个pair对象内所有元素都相等，则视两个pair对象相等。
namespace std
{
template<class T1,class T2>
bool operator==(const pair<T1,T2>& x,const pair<T1,T2>& y)
{
return x.first == y.first && x.second == y.second;
}
}
note:两个pair比较时，第一元素具有较高优先级，即两个pair的第一元素不等时，其比较结果就成为整个比较行为的结果，如果首元素等，才继续比较第二元素，并把比较结果作为整体比较结果：
code:(其它比较操作符类同)
namespace std
{
template <class T1,class T2>
bool operator< (const pair<T1,T2>& x,const pair<T1,T2>& y)
{
return x.first<y.first || (!(y.first<x.first) && x.second<y.second);
}
}
2.2 make_pair() (page36)
template函数make_pair()使得无需写出型别就可以生成一个pair对象。
code:
namespace std
{
//create value pair only providing the value
template <class T1,class T2>
pair<T1,T2> make_pair(const T1& x,const T2& y)
{
return pair<T1,T2>(x,y);
}
}
如此可用std::make_pair(42,'@'); 而不必费力写成 std::pair<int,char>(42,'@');
注：std::pair<int,float>(42,7.77)与std::make_pair(42,7.77)的结果不同，后者生成的pair的第二元素型别是double。(因为无任何饰词的浮点字面常数，其型别被视为double)
3 class auto_ptr(page38)
auto_ptr是一种智能型指针，帮助程序员防止“被异常抛出时发生资源泄露”。
函数的操作经常依以下模式进行：
1.获取一些资源-->2.执行一些操作-->3.释放所获取的资源
auto_ptr指针 是“它所指对象”的拥有者，当auto_ptr被摧毁时，其所指对象也将被摧毁。auto_ptr要求一个对象只能有一个拥有者，不能一物二主。
auto_ptr<>不允许使用一般指针惯用的赋值(assign)初始化方式，必须直接使用数值来完成初始化，eg:
std::auto_ptr<classA> ptr1(new classA); //OK
std::auto_ptr<classA> ptr1 = new classA; //error
3.1 auto_ptr拥有权(ownership)的转移
由于不能出现多个auto_ptr同时拥有同一个对象的情况，
但当用同一个对象初始化两个auto_ptr时会出现这种错误。解决办法是：
令auto_ptr的copy构造函数和assignment操作符 将对象拥有权交出去，
code:
//initialize an auto_ptr with a new object
std::auto_ptr<ClassA> ptr1(new ClassA);
//copy the auto_ptr,transfers ownership from ptr1 to ptr2
std::auto_ptr<ClassA> ptr2(ptr1);
上述代码ptr1拥有了new出来的对象的拥有权，第二个语句中将对象拥有权由 ptr1转交给ptr2,
此后ptr2就拥有了那个new出来对象的拥有权且ptr1不再拥有该对象的拥有权，
如此对象只会被delete一次——ptr2被销毁时。
assignment类同(当ptr2被赋值前拥有另一个对象，赋值动作发生时会调用delete将该对象删除)：
//initialize an auto_ptr with a new object
std::auto_ptr<ClassA> ptr1(new ClassA);
std::auto<ClassA> ptr2; //create another auto_ptr
ptr2 = ptr1; //assign the auto_ptr ,
//(and if an object owned by ptr2,delete object owned by ptr2 then)
//transfers ownership from ptr1 to ptr2
拥有者失去拥有权，便只剩一个null指针在手，且只能用auto_ptr指针来初始化另一个auto_ptr。
std::auto_ptr<ClassA> ptr; //create an auto_ptr
ptr = new ClassA; //error
ptr = std::auto_ptr<ClassA> (new ClassA); //OK,delete old object and own new
3.2 source and sink(起点和终点)(page42)
某个函数可以利用auto_ptr将拥有权转交给另一个函数，情形如下两种：
1.某函数是数据的终点。
若auto_ptr以by value(传值)方式当做参数传递给某函数，
此时被调用端的参数获得了这个auto_ptr的拥有权，
若函数不再将拥有权传递出去，则其所指对象会在函数退出时被删除。
void sink(std::auto_ptr<ClassA>); //sink() gets ownership
2.某函数是数据的起点。
当一个auto_ptr被返回，其拥有权便被转交给调用端了，eg:
std::auto_ptr<ClassA> f()
{
std::auto_ptr<ClassA> ptr(new ClassA); //ptr owns the new object
//...
return ptr; //transfer ownership to calling function
}
void g()
{
std::auto_ptr<ClassA> p;
for (int i=0;i<10; ++i)
{
p=f(); //p gets ownership of the returned object
//(previously returned object of f() gets deleted)
//...
}
} //last-owned object of p gets deleted
每当f()被调用都会new一个新对象，并把该对象连同拥有权一起返回给调用端。
即将返回值赋值给p，同时也完成了拥有权的转移。
一旦循环再次执行该赋值操作，p原先拥有的对象将被删除。离开g()时p也会被销毁。
3.3 缺陷(page43)
auto_ptr语义本身包含拥有权，若无意转交拥有权则不要在参数中使用auto_ptr,eg:
//this is a bad example
template <class T>
void bad_print(std::auto_ptr<T> p) //p gets ownership of passed argument
{
//does p own an object ?
if (p.get() ==NULL)
{
std::cout<<"NULL";
}
else
{
std::cout<<*p;
}
} //Oops,existing deletes the object to which p refers，见拥有权转移发生情况1
也不建议将auto_ptr以reference方式传参，用constant reference传参也很危险(但可通过某些是做技巧降低危险性)。(原因后续有了解到再添加)
总而言之，常数型auto_ptr减小了“不经意转移拥有权”所致的危险。只要一个对象通过auto_ptr传递，就可使用常数型auto_ptr来终结拥有权的转移，此后拥有权不能再进行转移。
此处，关键词const并非意味着不能更改auto_ptr所拥有的对象，而意味着不能更改auto_ptr的拥有权，eg:
std::auto_ptr<int> f()
{
const std::auto_ptr<int> p(new int); //no ownership transfer possible
std::auto_ptr<int> q(new int); //ownership transfer possible
*p = 42; //OK,change value to which p refers
*p = *q; //OK,change value to which p refers
p = q; //compile-time error
return p; //compile-time error
}
如果使用const auto_ptr作为参数，对新对象的任何赋值操作都将导致编译期错误。就常数特性而言，const auto_ptr比较类似常数指针(T* const p)而非 指向常数的指针(const T* p)。
3.4 auto_ptr作为成员之一(page44)
只有当对象被完整构造成功才有可能将来调用其析构函数，如此可能第一个new成功而第二个new失败了，就会造成资源遗失，eg:
class ClassB
{
private:
ClassA* ptr1; //pointer members
ClassA* ptr2;
public:
//constructor that initializes the pointers,
//will cause resource leak if second new throws
ClassB (ClassA val1,ClassA val2) :
ptr1(new ClassA(val1)),ptr2(new ClassA(vla2)){}
//copy constructor,might cause resource leak if second new throws
ClassB(const ClassB& x):
ptr1(new ClassA(*x.ptr1)),ptr2(new ClassA(*x.ptr2)){}
//assignment operator
const ClassB& operator = (const ClassB& x)
{
*ptr1 = *x.ptr1;
*ptr2 = *x.ptr2;
return *this;
}
~ClassB()
{
delete ptr1;
delete ptr2;
}
}
若使用auto_ptr可避免上述代码的问题(当对象被删除时，auto_ptr会自动删除其所指对象，故不需要析构函数)
class ClassB
{
private:
const std::auto_ptr<ClassA> ptr1; //auto_ptr members
const std::auto_ptr<ClassA> ptr2;
public:
//constructor that initializes the auto_ptrs,no resource leak possible
ClassB (ClassA val1,ClassA val2) :
ptr1(new ClassA(val1)), ptr2(new ClassA(val2)) {}
//copy ctor,no resource leak possible
ClassB (const ClassB& x):
ptr1(new ClassA(*x.ptr1) ),ptr2(new ClassA(*x.ptr2) ) {}
//assignment operator
const ClassB& operator = (const ClassB& x)
{
*ptr1 = *x.ptr1;
*ptr2 = *x.ptr2;
return *this;
}
//no destructor necessay
//(default destructor lets ptr1 and ptr2 delete their objects)
//...
}
3.5 auto_ptr的错误运用(page46)
为了正确使用auto_ptr，给出一些要点(note :第二点)：
1. auto_ptr之间不能共享拥有权。
eg:当第一个指针删除对象后，第二个指针指向了一个已被销毁的对象，
那使用第二个指针进行读写时会导致不可预料的后果。
2. 并不存在针对array而设计的auto_ptrs。
auto_ptr不能指向array,因为auto_ptr通过delete而非delete[]来释放所拥有的对象。
而且，C++标准程序库未提供针对array设计的auto_ptr。
标准程序库另提供了数个容器类别，用来管理数据群。
3. auto_ptrs不是一个“四海通用”的智能型指针。
auto_ptr不是引用计数(reference counting)型指针。
引用计数型指针保证：若有一组智能型指针指向同一个对象，
那当且仅当最后一个智能型指针被销毁时，该对象才会被销毁。
4. auto_ptrs 不满足STL容器对其元素的要求。
因为copy和assignment操作后，
原auto_ptr和新产生的auto_ptr不相等——copy和assign后原auto_ptr会交出拥有权，
而不是拷贝给新的auto_ptr。故不要讲auto_ptr作为容器的元素。
(程序库的设计本身就可以防止这种误用，这类误用无法通过编译)
3.6 auto_ptr实例(page47)
下例展示 auto_ptr转移拥有权的行为：
// util/autoptr1.cpp
#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;
/* define output operator for auto_ptr
* print object value or nullptr
*/
template <class T>
ostream& operator<< (ostream& strm,const auto_ptr<T>& p)
{
//does p own an object?
if (p.get() == NULL)
{
strm << "NULL"; //NO:print NULL
}
else
{
strm << *p; //YES:print the object
}
return strm;
}
int main()
{
auto_ptr<int> p(new int(42));
auto_ptr<int> q;
cout << "after initialization:" << endl;
cout << " p: " << p << endl;
cout << " q: " << q << endl;
q = p;
cout << "after assigning auto pointers:" << endl;
cout << " p: " << p << endl;
cout << " q: " << q << endl;
*q += 13; //change value of the object q owns
p = q;
cout << "after change and reassignment:" << endl;
cout << " p: " << p << endl;
cout << " q: " << q << endl;
}
程序运行结果：
autoptr1.png
谨记：auto_ptr只能用auto_ptr来初始化。(因为根据一般指针生成一个auto_ptr的那个构造函数被声明为explicit)
下例展示 const auto_ptr的特性：
// util/autoptr2.cpp
#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;
/* define output operator for auto_ptr
* - print object value or NULL
*/
template <class T>
ostream& operator<< (ostream& strm ,const auto_ptr<T>& p)
{
//does p own an object ?
if (p.get() == NULL)
{
strm << "NULL"; //NO: print NULL
}
else
{
strm << *p; //YES: print the object
}
return strm;
}
int main()
{
const auto_ptr<int> p(new int(42));
const auto_ptr<int> q(new int(0));
const auto_ptr<int> r;
cout << "after initialization:" << endl;
cout << " p: " << p << endl;
cout << " q: " << q << endl;
cout << " r: " << r << endl;
*q = *p;
//*r = *p; //error: undefined behavior
*p = -77;
cout << "after assigning values:" << endl;
cout << " p: " << p << endl;
cout << " q: " << q << endl;
cout << " r: " << r << endl;
//q = p; //error at compile time
//r = p; //error at compile time
}
程序运行结果：
autoptr2.png
前面有说不应以任何形式传递auto_ptr,但此处是个例外。
注： *r = *p; 是错误的。因为 对于一个“未指向任何对象”的auto_ptr进行提领(dereference)操作，C++标准规格会导致未定义行为(eg程序的崩溃)。即使r不具常数性，但p具有常数性，其拥有权不得被更改。
3.7 auto_ptr source code (page56)
class auto_ptr声明于 <memory>,auto_ptr定义于 namespace std中，是“可用于任何型别”的一个template class，下面是auto_ptr的确切声明：
// util/autoptr.hpp
/* class auto_ptr
* - improved standard conforming implementation
*/
namespace std
{
//auxiliary type to enable copies and assignments (now global)
template<class Y>
struct auto_ptr_ref
{
Y* yp;
auto_ptr_ref (Y* rhs) : yp(rhs){}
};
template<class T>
class auto_ptr
{
private:
T* ap; //refers to the actual owned object (if any)
public:
typedef T element_type;
//constructor
explicit auto_ptr (T* ptr = 0) throw() : ap(ptr) {}
//copy constructors (with implicit conversion)
//- note: nonconstant parameter
auto_ptr (auto_ptr& rhs) throw() : ap(rhs.release()) {}
template<class Y> auto_ptr (auto_ptr<Y>& rhs) throw() :
ap(rhs.release()) {}
//assignments (with implicit conversion)
//- note : nonconstant parameter
auto_ptr& operator= (auto_ptr& rhs) throw()
{
reset(rhs.release());
return *this;
}
template<class Y> auto_ptr& operator= (auto_ptr<Y>& rhs) throw()
{
reset(rhs.release());
return *this;
}
//destructor
~auto_ptr() throw()
{
delete ap;
}
//value access
T* get() const throw()
{
return ap;
}
T& operator*() const throw()
{
return *ap;
}
T* operator->() const throw()
{
retuan ap;
}
//release ownership
T* release() throw()
{
T* tmp(ap);
ap = 0;
return tmp;
}
//reset value
void reset(T* ptr = 0) throw()
{
if (ap != ptr)
{
delete ap;
ap = ptr;
}
}
//special conversions with auxiliary type to enable copies and assignments
auto_ptr(auto_ptr_ref<T> rhs) throw() : ap(rhs.yp) {}
auto_ptr& operator= (auto_ptr_ref<T> rhs) throw() //new
{
reset(rhs.yp);
return *this;
}
template<class Y> operator auto_ptr_ref<Y>() throw()
{
return auto_ptr_ref<Y>(release());
}
template<class Y> operator auto_ptr<Y>() throw()
{
return auto_ptr<Y>(release());
}
};
}
上述代码中引进auto_ptr_ref类别是为了协助将右值转化为左值，这一机制的理论基础是“重载”和“template参数推导规则”之间的一个细微的不同之处。
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