📄 effective c++ 2e item29.htm
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// 调用B.operator char*()</P>
<P>strcpy(str, "Hi Mom"); // 修改str指向的值</P>
<P>B的值现在还是"Hello World"吗？或者，它是否已经变成了对母亲的问候语？答案完全取决于String::operator
char*的实现。</P>
<P>下面是一个有欠考虑的实现，它导致了错误的结果。但是，它工作起来确实很高效，所以很多程序员才掉进它的错误陷阱之中：</P>
<P>// 一个执行很快但不正确的实现<BR>inline String::operator char*() const<BR>{ return data;
}</P>
<P>这个函数的缺陷在于它返回了一个"句柄"（在本例中，是个指针），而这个句柄所指向的信息本来是应该隐藏在被调用函数所在的String对象的内部。这样，这个句柄就给了调用者自由访问data所指的私有数据的机会。换句话说，有了下面的语句：</P>
<P>char *str = B;</P>
<P>情况就会变成这样：</P>
<P>str------------------------->"Hello
World\0"<BR>
/
<BR>
/<BR>B.data</P>
<P>显然，任何对str所指向的内存的修改都使得B的有效值发生变化。所以，即使B声明为const，而且即使只是调用了B的某个const成员函数，B也会在程序运行过程中得到不同的值。特别是，如果str修改了它所指的值，B也会改变。</P>
<P>String::operator
char*本身写的没有一点错，麻烦的是它可以用于const对象。如果这个函数不声明为const，就不会有问题，因为这样它就不能用于象B这样的const对象了。</P>
<P>但是，将一个String对象转换成它相应的char*形式是很合理的一件事，无论这个对象是否为const。所以，还是应该使函数保持为const。这样的话，就得重写这个函数，使得它不返回指向对象内部数据的句柄：</P>
<P>// 一个执行慢但很安全的实现<BR>inline String::operator char*() const<BR>{<BR> char
*copy = new char[strlen(data) + 1];<BR> strcpy(copy, data);</P>
<P> return copy;</P>
<P>}</P>
<P>这个实现很安全，因为它返回的指针所指向的数据只是String对象所指向数据的拷贝；通过函数返回的指针无法修改String对象的值。当然，安全是要有代价的：这个版本的String::operator
char* 运行起来比前面那个简单版本要慢；此外，函数的调用者还要记得delete掉返回的指针。</P>
<P>如果不能忍受这个版本的速度，或者担心内存泄露，可以来一点小小的改动：使函数返回一个指向const char的指针：</P>
<P>class String {<BR>public:<BR> operator const char *() const;</P>
<P> ...</P>
<P>};</P>
<P>inline String::operator const char*() const<BR>{ return data; }</P>
<P>这个函数既快又安全。虽然它和最初给出的那个函数不一样，但它可以满足大多数程序的需要。这个做法还和C++标准组织处理string/char*难题的方案一致：标准string类型中包含一个成员函数c_str，它的返回值是string的const
char*版本。关于标准string类型的更多信息参见条款49。</P>
<P>指针并不是返回内部数据句柄的唯一途径。引用也很容易被滥用。下面是一种常见的用法，还是拿String类做例子：</P>
<P>class String {<BR>public:</P>
<P> ...</P>
<P> char& operator[](int index) const<BR> { return data[index];
}</P>
<P>private:<BR> char *data;<BR>};</P>
<P>String s = "I'm not constant";</P>
<P>s[0] =
'x';
// 正确, s不是const</P>
<P>const String cs = "I'm constant";</P>
<P>cs[0] =
'x';
// 修改了const
string，<BR>
// 但编译器不会通知</P>
<P>注意String::operator[]是通过引用返回结果的。这意味着函数的调用者得到的是内部数据data[index]的另一个名字，而这个名字可以用来修改const对象的内部数据。这个问题和前面看到的相同，只不过这次的罪魁祸首是引用，而不是指针。</P>
<P>这类问题的通用解决方案和前面关于指针的讨论一样：或者使函数为非const，或者重写函数，使之不返回句柄。如果想让String::operator[]既适用于const对象又适用于非const
对象，可以参见条款21。</P>
<P>并不是只有const成员函数需要担心返回句柄的问题，即使是非const成员函数也得承认：句柄的合法性失效的时间和它所对应的对象是完全相同的。这个时间可能比用户期望的要早很多，特别是当涉及的对象是由编译器产生的临时对象时。</P>
<P>例如，看看这个函数，它返回了一个String对象：</P>
<P>String
someFamousAuthor()
//
随机选择一个作家名<BR>{
// 并返回之</P>
<P> switch (rand() % 3)
{ //
rand()在<stdlib.h>中<BR>
// (还有<cstdlib>。参见条款49)<BR> case 0:<BR> return
"Margaret Mitchell"; // 此作家曾写了
"飘"，<BR>
// 一部绝对经典的作品<BR> case 1:<BR> return "Stephen
King"; //
他的小说使得许多人<BR>
// 彻夜不眠<BR> case 2:<BR> return "Scott
Meyers"; //
嗯...滥竽充数的一个<BR>
}
<BR>
</P>
<P> return
"";
//
程序不会执行到这儿，<BR>
//
但对于一个有返回值的函数来说，<BR>
// 任何执行途径上都要有返回值<BR>}</P>
<P>希望你的注意力不要集中在随机数是怎样从rand产生的问题上，也不要嘲笑我把自己和这些作家联系在一起。真正要注意的是，someFamousAuthor的返回值是一个String对象，一个临时String对象（参见条款M19）。这样的对象是暂时性的，它们的生命周期通常在函数调用表达式结束时终止。例如上面的情况中，包含someFamousAuthor函数调用的表达式结束时，返回值对象的生命周期也就随之结束。</P>
<P>具体看看下面这个使用someFamousAuthor的例子，假设String声明了一个上面的operator const char*成员函数：</P>
<P>const char *pc = someFamousAuthor();</P>
<P>cout <<
pc;
</P>
<P>不论你是否相信，谁也不能预测这段代码将会做些什么，至少不能确定它会做些什么。因为当你想打印pc所指的字符串时，字符串的值是不确定的。造成这一结果的原因在于pc初始化时发生了下面这些事件：<BR>1.
产生一个临时String对象用以保存someFamousAuthor的返回值。<BR>2. 通过String的operator const
char*成员函数将临时String对象转换为const char*指针，并用这个指针初始化pc。<BR>3.
临时String对象被销毁，其析构函数被调用。析构函数中，data指针被删除（代码详见条款11）。然而，data和pc所指的是同一块内存，所以现在pc指向的是被删除的内存--------其内容是不可确定的。</P>
<P>因为pc是被一个指向临时对象的句柄初始化的，而临时对象在被创建后又立即被销毁，所以在pc被使用前句柄已经是非法的了。也就是说，无论想做什么，当要使用pc时，pc其实已经名存实亡。这就是指向临时对象的句柄所带来的危害。</P>
<P>所以，对于const成员函数来说，返回句柄是不明智的，因为它会破坏数据抽象。对于非const成员函数来说，返回句柄会带来麻烦，特别是涉及到临时对象时。句柄就象指针一样，可以是悬浮（dangle）的。所以一定要象避免悬浮的指针那样，尽量避免悬浮的句柄。</P>
<P>同样不能对本条款绝对化。在一个大的程序中想消灭所有可能的悬浮指针是不现实的，想消灭所有可能的悬浮句柄也是不现实的。但是，只要不是万不得已，就要避免返回句柄，这样，不但程序会受益，用户也会更信赖你。</P><BR><BR></DIV></DIV></DIV><BR><BR>
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color=#ffffff>对该文的评论</FONT></TH></TR></TBODY></TABLE><BR>
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