这是我从台湾的http://www.cis.nctu.edu.tw/chinese/doc/research/c++/C++FAQ-Chinese/发现的《C++ Frequently Asked Questions》的繁体翻译，作者是：叶秉哲，也是《C++ Programming Language》3/e繁体版的译者，该文章是非常的好，出于学习用途而将它转贴，本人未取得作者的授权，原文章的版权仍然归属原作者.
Ｃ＋＋语言常见问题解
Q16：行内函数是做什么的？
行内函数（inline function）是个程序代码会塞入呼叫者所在之处的函数。就像宏
一样，行内函数免除了函数呼叫的额外负担，以增进效率，并且（尤其是！）还能让
编译器对它施以最佳化（程序融合 "procedural integration"）。不过和宏不同
的是：它只会对所有自变量求一次的值（在语意上，该“函数呼叫”和正常函数一样，
只是比较快速罢了），以避免某些不易察觉的宏错误。此外，它还会检测自变量的型
态，做必要的型别转换（宏对你有害；除非绝对必要，否则别再用它了）。
注意：过度使用行内函数会让程序代码肥胖，于分页（paging）环境下反而有负面的性
能影响。
宣告法：在函数定义处使用 "inline" 关键词：
inline void f(int i, char c) { /*...*/ }
或者是在类别内将定义包括进去：
class Fred {
public:
void f(int i, char c) { /*...*/ }
};
或是在类别外头，以 "inline" 来定义该成员函数：
class Fred {
public:
void f(int i, char c);
};
inline void Fred::f(int i, char c) { /*...*/ }
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■□ 第５节：建构子和解构子
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Q17：建构子（constructor）是做什么的？
建构子乃用来从零开始建立对象。
建构子就像个「初始化函数」；它把一堆散乱的字节成一个活生生的对象。最低限
度它会初始化内部用到的字段元，也可能会配置所须的资源（内存、档案、semaphore
、socket 等等）。
"ctor" 是建构子 constructor 最常见的缩写。
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Q18：怎样才能让建构子呼叫另一个同处一室的建构子？
没有办法。
原因是：如果你呼叫另一个建构子，编译器会初始化一个暂时的区域性对象；但并没
有初始化“这个”你想要的对象。你可以用预设参数（default parameter），将两
个建构子合并起来，或是在私有的 "init()" 成员函数中共享它们的程序代码。
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Q19：解构子（destructor）是做什么的？
解构子乃对象之葬礼。
解构子是用来释放该对象所配置到的资源，譬如：Lock 类别可能会锁住一个
semaphore，解构子则用来释放它。最常见的例子是：当建构子用了 "new" 以后，解
构子用 "delete"。
解构子是个「去死吧」的运作行为（method），通常缩写为 "dtor"。
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■□ 第６节：运操作数多载
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Q20：运操作数多载（operator overloading）是做什么的？
它可让使用类别的人以直觉来操作之。
运操作数多载让 C/C++ 的运操作数，能对自订的型态（对象类别）赋予自订的意义。它
们形同是函数呼叫的语法糖衣 (syntactic sugar)：
class Fred {
public:
//...
};
#if 0
Fred add(Fred, Fred); //没有运操作数多载
Fred mul(Fred, Fred);
#else
Fred operator+(Fred, Fred); //有运操作数多载
Fred operator*(Fred, Fred);
#endif
Fred f(Fred a, Fred b, Fred c)
{
#if 0
return add(add(mul(a,b), mul(b,c)), mul(c,a)); //没有...
#else
return a*b + b*c + c*a; //有...
#endif
}
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Q21：哪些运操作数可以／不能被多载？
大部份都可以被多载。
不能的 C 运操作数有 "." 和 "?:"（和以技术上来说，可算是运操作数的 "sizeof"）。
C++ 增加了些自己的运操作数，其中除了 "::" 和 ".*". 之外都可以被多载。
底下是个足标（subscript）运操作数的例子（它会传回一个参考）。最前面是“不用
”多载的：
class Array {
public:
#if 0
int& elem(unsigned i) { if (i>99) error(); return data[i]; }
#else
int& operator[] (unsigned i) { if (i>99) error(); return data[i]; }
#endif
private:
int data[100];
};
main()
{
Array a;
#if 0
a.elem(10) = 42;
a.elem(12) += a.elem(13);
#else
a[10] = 42;
a[12] += a[13];
#endif
}
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Q22：怎样做一个 "**"「次方」运操作数？
无解。
运操作数的名称、优先序、结合律以及元数（arity）都被语言所定死了。C++ 里没有
"**" 运操作数，所以你无法替类别订做一个它。
还怀疑的话，考虑看看 "x ** y" 和 "x * (*y)"，这两者是完全一样的（换句话说
，编译器会假设 "y" 是个指针）。此外，运操作数多载只是函数呼叫的语法糖衣而已
，虽然甜甜的，但本质上并未增加什么东西。我建议你多载 "pow(base,exponent)"
这个函数（它的倍精确度版本在 <math.h> 中）。
附带一提：operator^ 可以用，但它的优先序及结合律不符「次方」所需。
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■□ 第７节：伙伴
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Q23：伙伴（friend）是什么？
让别的类别或函数能存取到你的类别内部的东西。
伙伴可以是函数或其它类别。类别会对它的伙伴开放存取权限。正常情况下，程序员
会下意识﹑技术性地控制该类别的伙伴与运作行为（否则当你想更动类别时，还得先
有其它部份的拥有者之同意才行）。
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Q24：「伙伴」违反了封装性吗？
若善用之，反而会「强化」封装性。
我们经常得将一个类别切成两半，当这两半各有不同的案例个数及生命期时。在此情
形之下，它们通常需要直接存取对方的内部（这两半“本来”是在同一个类别里面，
所以你并未“增加”存取数据结构的运作行为个数；你只是在“搬动”这些运作行为
所在之处而已）。最安全的实作方式，就是让这两半互为彼此的「伙伴」。
若你如上述般的使用伙伴，你依然是将私有的东西保持在私有的状态。遇到上述的情
况，如果还呆呆的想避免使用伙伴关系，许多人不是采用公共资料（糟透了！），就
是弄个公共的 get/set 存取运作行为来存取彼此的资料，事实上这些都破坏了封装
性。只有在类别的外面该私有资料「仍有其意义」（以使用者的角度来看）时，开放
出私有资料的存取运作行为才称得上是恰当的做法。多数情况下，「存取运作行为」
就和「公共资料」一样糟糕：它们对私有资料成员只隐其“名”而已，却未隐藏其“
存在”。
同样的，如果将「伙伴函数」做为另一种类别公共存取函数的语法，那就和违反封装
性的成员函数一样破坏了封装。换句话说，对象类别的伙伴及成员都是「封装的界线
」，如同「类别定义」本身一样。
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Q25：伙伴函数的优缺点？
它提供了某种接口设计上的自由。
成员函数和伙伴函数都有同等的存取特权（100% 的权利），主要的差别在于：伙伴
函数用起来像是 "f(x)"，而成员函数则是 "x.f()"。因此，伙伴函数可让对象类别
设计者挑选他看得最顺眼的语法，以降低维护成本。
伙伴函数主要的缺点在于：当你想做动态系结（dynamic binding）时，它需要额外
的程序代码。想做出「虚拟伙伴」的效果，该伙伴函数应该呼叫个隐藏的（通常是放在
"protected:" 里）虚拟成员函数；像这个样子："void f(Base& b) { b.do_f(); }"
。衍生类别会覆盖（override）掉那个隐藏的成员函数（"void Derived::do_f()"）
，而不是该伙伴函数。
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Q26：「伙伴关系无继承及递移性」是什么意思？
伙伴关系的特权性无法被继承下来：伙伴的衍生类别不必然还是伙伴（我把你当朋友
，但这不代表我也一定会信任你的孩子）。如果 "Base" 类别宣告了 "f()" 为它的
伙伴，"f()" 并不会自动对由 "Base" 衍生出来的 "Derived" 类别所多出来的部份
拥有特殊的存取权力。
伙伴关系的特权无递移性：伙伴类别的伙伴不必然还是原类别的伙伴（朋友的朋友不
一定也是朋友）。譬如，如果 "Fred" 类别宣告了 "Wilma" 类别为它的伙伴，而且
"Wilma" 类别宣告了 "f()" 为它的伙伴，则 "f()" 不见得对 "Fred" 有特殊的存取
权力。
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Q27：应该替类别宣告个成员函数，还是伙伴函数？
可能的话，用成员函数；必要时，就用伙伴。
有时在语法上来看，伙伴比较好（譬如：在 "Fred" 类别中，伙伴函数可把 "Fred"
弄成是第二个参数，但在成员函数中则一定得放在第一个）。另一个好例子是：二元
中序式算数运操作数（譬如："aComplex + aComplex" 可能应该定义成伙伴而非成员函
数，因为你想让 "aFloat + aComplex" 这种写法也能成立；回想一下：成员函数无
法提升它左侧的参数，因为那样会把引发该成员函数的对象所属之类别给改变掉）。
在其它情况下，请选成员函数而不要用伙伴函数。
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■□ 第８节：输入／输出：<iostream.h> 和 <stdio.h>
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Q28：该怎样替 "class Fred" 提供输出功能？
用伙伴函数 operator<<：
class Fred {
public:
friend ostream& operator<< (ostream& o, const Fred& fred)
{ return o << fred.i; }
//...
private:
int i; //只为了说明起见而设的
};
我们用伙伴而不用成员函数，因为 "Fred" 是第二个参数而非第一个。输入的功能亦
类似，只是要改写成：
istream& operator>> (istream& i, Fred& fred);
// ^^^^^------- 不是 "const Fred& fred"!
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Q29：为什么我该用 <iostream.h> 而不是以前的 <stdio.h>？
增加型别安全、减少错误、增进效率、有延展性、提供衍生能力。
Printf 还好，而 scanf 除了容易写错之外也还算可以，然而和 C++ 的 I/O 系统相
比，它们都有其限制。C++ 的 I/O（用 "<<" 及 ">>" ），和 C（ "printf()" 和
"scanf()" ）相比：
* 型别安全－－要做 I/O 的对象，编译器会静态地事先得知其型别，而不是动态地
由 "%" 一栏查知。
* 不易出错－－冗余的信息会增加错误的机会。C++ 的 I/O 就不需要多余的 "%"。
* 更快速－－printf 是个小型语言的「解译器」，该语言主要是由 "%" 这种东西
构成的；在执行期它用这些字段来选择正确的格式化方式。C++ 的 I/O 系统则是
静态的依各自变量真正的型别来挑选子程序，以增进执行效率。
* 延展性－－C++ I/O 机制可在不改动原有程序代码的情况下，就加进使用者新设计
的型态（能想象如果大家同时把互不兼容的 "%" 字段塞入 printf 和 scanf，会
是怎样的混乱场面?!）。
* 可衍生（subclassable）－－ostream 和 istream（C++ 的 FILE* 代替品）都是
真正的类别，因此可以被衍生下去。这意味着：你可以让其它自定的东西有着和
stream 雷同的外表与行为，但实际上做的却是你想做的特定事情。你自动就重用
了数以万计别人（你甚至不认识它们）写好的 I/O 程序代码，而他们也不需要知道
你所做的「延伸 stream」类别。
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Q30：为什么我处理输入时，会超过档案的结尾？
因为 eof（档案结尾）的状态，是到「将要超过档案结尾的动作」才会被设定。也就
是说，读档案的最后一个字节并不会设定 eof 的状态。
【译注】这也是 C 常见的错误。
如果你的程序像这样：
int i = 0;
while (! cin.eof()) {
cin >> x;
++i;
// work with x
}
你的 i 变量就会多了一。
你真正该做的是这样：
int i;
while (cin >> x) {
++i;
// work with x
}
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Q31：为什么我的程序执行完第一次循环后，会对输入的要求不加理睬？
因为读取数值的程序，把非数字的字符留在输入缓冲区 (input buffer) 里头了。
【译注】这也是 C，甚至 Pascal 常见的错误。
如果你的程序如下：
char name[1000];
int age;
for (;;) {
cout << "Name: ";
cin >> name;
cout << "Age: ";
cin >> age;
}
你应该这样写：
for (;;) {
cout << "Name: ";
cin >> name;
cout << "Age: ";
cin >> age;
cin.ignore(INT_MAX, '\n');
}
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Q32：在 DOS 及 OS/2 的 binary 模式下，要怎样来 "reopen" cin 及 cout？
有这个问题，最典型的情况就是：有人想对 cin、cout 做 binary 的 I/O，但是作
业系统（像是 DOS 或 OS/2）却总是会做 CR-LF 的转换动作。
解决法：cin、cout、cerr 这些事先定义好的串流，都是 text 的串流，没有标准做
法能把它们弄成 binary 模式。把串流关掉再设法以 binary 模式 reopen 它们，可
能会导致不可预期的结果。
在这两种模式有不同行为的系统上，一定有办法让它们变成 binary 串流，但是你得
去查查该系统的文件。
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Marshall Cline
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Marshall P. Cline, Ph.D. / Paradigm Shift Inc / PO Box 5108 / Potsdam NY 13676
cline@sun.soe.clarkson.edu / 315-353-6100 / FAX: 315-353-6110
