2007年11月30日
自動生成的工程文件配置的PreprocessorDefinitions 是 WIN32;_DEBUG;_WINDOWS
需要改成 PreprocessorDefinitions="WIN32;_DEBUG;_WINDOWS;UNICODE;_WIN32_WINNT=0x0501"
有的項目編譯不了是因為 CharacterSet 的問題
六年前，我剛熱戀“面向對象”（Object-Oriented）時，一口氣記住了近十個定義。六年后，我從幾十萬行程序中滾爬出來準備寫點心得體會時，卻無法解釋什么是“面向對象”，就象說不清楚什么是數學那樣。軟件工程中的時髦術語“面向對象分析”和“面向對象設計”，通常是針對“需求分析”和“系統設計”環節的。“面向對象”有幾大學派，就象如來佛、上帝和真主用各自的方式定義了這個世界，并留下一堆經書來解釋這個世界。
有些學者建議這樣找“對象”：分析一個句子的語法，找出名詞和動詞，名詞就是對象，動詞則是對象的方法（即函數）。
當年國民黨的文人為了對抗毛澤東的《沁園春·雪》，特意請清朝遺老們寫了一些對仗工整的詩，請蔣介石過目。老蔣看了氣得大罵：“娘希匹，全都有一股棺材里腐尸的氣味。”我看了幾千頁的軟件工程資料，終于發現自己有些“弱智”，無法理解“面向對象”的理論，同時醒悟到“編程是硬道理。”
面向對象程序設計語言很多，如Smalltalk、Ada、Eiffel、Object Pascal、Visual Basic、C++等等。C++語言最討人喜歡，因為它兼容C 語言，并且具備C 語言的性能。近幾年，一種叫Java 的純面向對象語言紅極一時，不少人叫喊著要用Java 革C++的命。我認為Java 好比是C++的外甥，雖然不是直接遺傳的，但也幾分象樣。外甥在舅舅身上玩耍時灑了一泡尿，倆人不該為此而爭吵。
關于C++程序設計的書藉非常多，本章不講C++的語法，只講一些小小的編程道理。如果我能早幾年明白這些小道理，就可以大大改善數十萬行程序的質量了。
1. C++面向對象程序設計的重要概念
早期革命影片里有這樣一個角色，他說：“我是黨代表，我代表黨，我就是黨。”后來他給同志們帶來了災難。
會用C++的程序員一定懂得面向對象程序設計嗎？
不會用C++的程序員一定不懂得面向對象程序設計嗎？
兩者都未必。就象壞蛋入黨后未必能成為好人，好人不入黨未必變成壞蛋那樣。
我不怕觸犯眾怒地說句大話：“C++沒有高手，C 語言才有高手。”在用C 和C++編程8年之后，我深深地遺憾自己不是C 語言的高手，更遺憾沒有人點撥我如何進行面向對象程序設計。我和很多C++程序員一樣，在享用到C++語法的好處時便以為自己已經明白了面向對象程序設計。就象擠掉牙膏賣牙膏皮那樣，真是暴殄天物呀。
人們不懂拼音也會講普通話，如果懂得拼音則會把普通話講得更好。不懂面向對象程序設計也可以用C++編程，如果懂得面向對象程序設計則會把C++程序編得更好。本節講述三個非常基礎的概念：“類與對象”、“繼承與組合”、“虛函數與多態”。理解這些概念，有助于提高程序的質量，特別是提高“可復用性”與“可擴充性”。
1.1 類與對象
對象（Object）是類（Class）的一個實例（Instance）。如果將對象比作房子，那么類就是房子的設計圖紙。所以面向對象程序設計的重點是類的設計，而不是對象的設計。類可以將數據和函數封裝在一起，其中函數表示了類的行為（或稱服務）。類提供關鍵字public、protected 和private 用于聲明哪些數據和函數是公有的、受保護的或者是私有的。
這樣可以達到信息隱藏的目的，即讓類僅僅公開必須要讓外界知道的內容，而隱藏其它一切內容。我們不可以濫用類的封裝功能，不要把它當成火鍋，什么東西都往里扔。
類的設計是以數據為中心，還是以行為為中心？
主張“以數據為中心”的那一派人關注類的內部數據結構，他們習慣上將private 類型的數據寫在前面，而將public 類型的函數寫在后面，如表8.1(a)所示。
主張“以行為為中心”的那一派人關注類應該提供什么樣的服務和接口，他們習慣上將public 類型的函數寫在前面，而將private 類型的數據寫在后面，如表8.1(b)所示。
很多C++教課書主張在設計類時“以數據為中心”。我堅持并且建議讀者在設計類時“以行為為中心”，即首先考慮類應該提供什么樣的函數。Microsoft 公司的COM 規范的核心是接口設計，COM 的接口就相當于類的公有函數[Rogerson 1999]。在程序設計方面，咱們不要懷疑Microsoft 公司的風格。
設計孤立的類是比較容易的，難的是正確設計基類及其派生類。因為有些程序員搞不清楚“繼承”（Inheritance）、“組合”（Composition）、“多態”（ Polymorphism）這些概念。
1.2 繼承與組合
如果A 是基類，B 是A 的派生類，那么B 將繼承A 的數據和函數。示例程序如下：
class A
{
public:
void Func1(void);
void Func2(void);
};
class B : public A
{
public:
void Func3(void);
void Func4(void);
};
// Example
main()
{
B b; // B的一個對象
b.Func1(); // B 從A 繼承了函數Func1
b.Func2(); // B 從A 繼承了函數Func2
b.Func3();
b.Func4();
}
這個簡單的示例程序說明了一個事實：C++的“繼承”特性可以提高程序的可復用性。正因為“繼承”太有用、太容易用，才要防止亂用“繼承”。我們要給“繼承”立一些使用規則：
一、如果類A 和類B 毫不相關，不可以為了使B 的功能更多些而讓B 繼承A 的功能。
不要覺得“不吃白不吃”，讓一個好端端的健壯青年無緣無故地吃人參補身體。
二、如果類B 有必要使用A 的功能，則要分兩種情況考慮：
（1）若在邏輯上B 是A 的“一種”（a kind of ），則允許B 繼承A 的功能。如男人（Man）是人（Human）的一種，男孩（Boy）是男人的一種。那么類Man 可以從類Human 派生，類Boy 可以從類Man 派生。示例程序如下：
class Human
{
…
};
class Man : public Human
{
…
};
class Boy : public Man
{
…
};
（2）若在邏輯上A 是B 的“一部分”（a part of），則不允許B 繼承A 的功能，而是要用A和其它東西組合出B。例如眼（Eye）、鼻（Nose）、口（Mouth）、耳（Ear）是頭（Head）的一部分，所以類Head 應該由類Eye、Nose、Mouth、Ear 組合而成，不是派生而成。示例程序如下：
class Eye
{
public:
void Look(void);
};
class Nose
{
public:
void Smell(void);
};
class Mouth
{
public:
void Eat(void);
};
class Ear
{
public:
void Listen(void);
};
// 正確的設計，冗長的程序
class Head
{
public:
void Look(void) { m_eye.Look(); }
void Smell(void) { m_nose.Smell(); }
void Eat(void) { m_mouth.Eat(); }
void Listen(void) { m_ear.Listen(); }
private:
Eye m_eye;
Nose m_nose;
Mouth m_mouth;
Ear m_ear;
};
如果允許Head 從Eye、Nose、Mouth、Ear 派生而成，那么Head 將自動具有Look、Smell、Eat、Listen 這些功能：
// 錯誤的設計
class Head : public Eye, public Nose, public Mouth, public Ear
{
};
上述程序十分簡短并且運行正確，但是這種設計卻是錯誤的。很多程序員經不起“繼承”的誘惑而犯下設計錯誤。
一只公雞使勁地追打一只剛下了蛋的母雞，你知道為什么嗎？
因為母雞下了鴨蛋。
本書3.3 節講過“運行正確”的程序不見得就是高質量的程序，此處就是一個例證。
1.3 虛函數與多態
除了繼承外，C++的另一個優良特性是支持多態，即允許將派生類的對象當作基類的對象使用。如果A 是基類，B 和C 是A 的派生類，多態函數Test 的參數是A 的 指針。那么Test 函數可以引用A、B、C 的對象。示例程序如下：
class A
{
public:
void Func1(void);
};
void Test(A *a)
{
a->Func1();
}
class B : public A
{
…
};
class C : public A
{
…
};
// Example
main()
{
A a;
B b;
C c;
Test(&a);
Test(&b);
Test(&c);
};
以上程序看不出“多態”有什么價值，加上虛函數和抽象基類后，“多態”的威力就顯示出來了。
C++用關鍵字virtual 來聲明一個函數為虛函數，派生類的虛函數將（override）基類對應的虛函數的功能。示例程序如下：
class A
{
public:
virtual void Func1(void){ cout<< “This is A::Func1 \n”}
};
void Test(A *a)
{
a->Func1();
}
class B : public A
{
public:
virtual void Func1(void){ cout<< “This is B::Func1 \n”}
};
class C : public A
{
public:
virtual void Func1(void){ cout<< “This is C::Func1 \n”}
};
// Example
main()
{
A a;
B b;
C c;
Test(&a); // 輸出This is A::Func1
Test(&b); // 輸出This is B::Func1
Test(&c); // 輸出This is C::Func1
};
如果基類A 定義如下：
class A
{
public:
virtual void Func1(void)=0;
};
那么函數Func1 叫作純虛函數，含有純虛函數的類叫作抽象基類。抽象基類只管定義純虛函數的形式，具體的功能由派生類實現。
結合“抽象基類”和“多態”有如下突出優點：
（1）應用程序不必為每一個派生類編寫功能調用，只需要對抽象基類進行處理即可。這一
招叫“以不變應萬變”，可以大大提高程序的可復用性（這是接口設計的復用，而不是代碼實現的復用）。
（2）派生類的功能可以被基類指針引用，這叫向后兼容，可以提高程序的可擴充性和可維護性。以前寫的程序可以被將來寫的程序調用不足為奇，但是將來寫的程序可以被以前寫的程序調用那可了不起。
2.3 new、delete 與指針
在C++中，操作符new 用于申請內存，操作符delete 用于釋放內存。在C 語言中，函數malloc 用于申請內存，函數free 用于釋放內 存。由于C++兼容C 語言，所以new、delete、malloc、free 都有可能一起使用。new 能比malloc 干更多的事，它可以申請對象的內存，而malloc 不能。C++和C 語言中的指針威猛無比，用錯了會帶來災難。對于一個指針p，如果是用new申請的內存，則必須用delete 而不能用free 來釋放。如果是用malloc 申請的內存，則必須用free 而不能用delete 來釋放。在用delete 或用free 釋放p 所指的內存后，應該馬上顯式地將p 置為NULL，以防下次使用p 時發生錯誤。示例程序如下：
void Test(void)
{
float *p;
p = new float[100];
if(p==NULL) return;
…// do something
delete p;
p=NULL; // 良好的編程風格
// 可以繼續使用p
p = new float[500];
if(p==NULL) return;
…// do something else
delete p;
p=NULL;
}
我們還要預防“野指針”，“野指針”是指向“垃圾”內存的指針，主要成因有兩種：
（1）指針沒有初始化。
（2）指針指向已經釋放的內存，這種情況最讓人防不勝防，示例程序如下：
class A
{
public:
void Func(void){…}
};
void Test(void)
{
A *p;
{
A a;
p = &a; // 注意a 的生命期
}
p->Func(); // p 是“野指針”，程序出錯
}
2.4 使用const
在定義一個常量時，const 比#define 更加靈活。用const 定義的常量含有數據類型，該常量可以參與邏輯運算。例如：
const int LENGTH = 100; // LENGTH 是int 類型
const float MAX=100; // MAX 是float 類型
#define LENGTH 100 // LENGTH 無類型
#define MAX 100 // MAX 無類型
除了能定義常量外，const 還有兩個“保護”功能：
一、強制保護函數的參數值不發生變化
以下程序中，函數f 不會改變輸入參數name 的值，但是函數g 和h 都有可能改變name的值。
void f(String s); // pass by value
void g(String &s); // pass by referance
void h(String *s); // pass by pointer
main()
{
String name=“Dog”;
f(name); // name 的值不會改變
g(name); // name 的值可能改變
h(name); // name 的值可能改變
}
對于一個函數而言，如果其‘&’或‘*’類型的參數只作輸入用，不作輸出用，那么應當在該參數前加上const，以確保函數的代碼不會改變該參數的值（如果改變了該參數的值，編譯器會出現錯誤警告）。因此上述程序中的函數g 和h 應該定義成：
void g(const String &s);
void h(const String *s);
二、強制保護類的成員函數不改變任何數據成員的值
以下程序中，類stack 的成員函數Count 僅用于計數，為了確保Count 不改變類中的任何數據成員的值，應將函數Count 定義成const 類型。
class Stack
{
public:
void push(int elem);
void pop(void);
int Count(void) const; // const 類型的函數
private:
int num;
int data[100];
};
int Stack::Count(void) const
{
++ num; // 編譯錯誤，num 值發生變化
pop(); // 編譯錯誤，pop 將改變成員變量的值
return num;
}
ATOM 原子（原子表中的一個字符串的參考）
BOOL 布爾變量
BOOLEAN 布爾變量
BYTE 字節（8位）
CCHAR Windows字符
CHAR Windows字符
COLORREF 紅、綠、藍(RGB)彩色值(32位)
Const 變量，該變量的值在執行期間保持為常量
CRITICAL_SECTION 臨界段對象
CTRYID 國名標識符
DLGPROC 指向一個對話框過程的指針
DWORD 雙字(32位)
ENHMFENUMPROC 指向一個應用程序定義的回調函數的指針，該回調函數枚舉增強的元文件記錄
ENUMRESLANGPROC 指向一個應用程序定義的回調函數的指針，該回調函數枚舉資源語言。
ENUMRESNAMEPROC 指向一個應用程序定義的回調函數的指針，該回調函數枚舉資源名稱。
ENUMRESTYPEPROC 指向一個應用程序定義的回調函數的指針，該回調函數枚舉資源類型。
FARPROC 指向一個回調函數的指針
FLOAT 浮點變量
FMORDER 32位字體映射值的數組
FONTENUMPROC 指向一個應用程序定義的回調函數的指針，該回調函數枚舉字體
GOBJENUMPROC 指向一個應用程序定義的回調函數的指針，該回調函數枚舉圖形設備接口(GDI)對象
HACCEL 加速鍵表句柄
HANDLE 對象的句柄
HBITMAP 位圖句柄
HBRUSH 畫刷句柄
HCONV 動態數據交換(DDE)會話句柄
HCONVLIST DDE會話句柄
HCURSOR 光標句柄
HDC 設備描述表(DC)句柄
HDDEDATA DDE數據句柄
HDLG 對話框句柄
HDWP 延期窗口位置結構句柄
HENHMETAFILE 增強原文件句柄
HFILE 文件句柄
HFONT 字體句柄
HGDIOBJ GDI對象句柄
HGLOBAL 全局內存塊句柄
HHOOK 鉤子句柄
HICON 圖標句柄
HINSTANCE 實例句柄
HKEY 登記關鍵字句柄
HLOCAL 局部內存塊句柄
HMEMU 菜單句柄
HMETAFILE 元文件句柄
HMIDIIN 樂器的數字化接口(MIDI)輸入文件句柄
HMIDIOUT MIDI輸出文件句柄
HMMIO 文件句柄
HOOKPROC 指向一個應用程序定義的鉤子函數的指針
HPALETTE 調色板句柄
HPEN 畫筆句柄
HRGN 域句柄
HRSRC 資源句柄
HSZ DDE字符串句柄
HWAVEIN 波形輸入文件句柄
HWAVEOUT 波形輸出文件句柄
HWINSTA 工作站句柄
HWND 窗口句柄
INT 符號整數
LANGID 語言標識符
LCID 所在國(Locale)標識符
LCTYPE 所在國類型
LINEDDAPROC 指向一個回調函數的指針，該回調函數處理行坐標
LONG 32位符號整數
LP 指向一個以"NULL"結束的Unicode(TM)字符串的指針
LPARAM 32位消息參數
LPBOOL 指向一個布爾變量的指針
LPBYTE 指向一個字節的指針
LPCCH 指向一個Windows字符常量的指針
LPCCHOOKPROC 指向一個應用程序定義的鉤子函數的指針
LPCFHOOLPROC 指向一個應用程序定義的鉤子函數的指針
LPCH 指向一個Windows字符的指針
LPCOLORREF 指向一個COLORREF值的指針
LPCRITICAL_SECTION 指向一個臨界段對象的指針
LPCSTR 指向一個以"NULL"結束的WINDOWS字符串常量的指針
LPCTSTR 指向一個以"NULL"結束的Unicode或Windows字符串常量的指針
LPCWCH 指向一個以"NULL"指向一個以"NULL"結束的Unicode字符常量的指針
LPCWSTR 指向一個以"NULL"指向一個以"NULL"結束的Unicode字符串常量的指針
LPDWORD 指向一個無符號雙字(32位)的指針
LPFRHOOLPROC 指向一個應用程序定義的鉤子函數的指針
LPHANDLE 指向一個句柄的指針
LOHANDLER_FUNCTION 指向一個處理程序函數的指針
LPHWAVEIN 指向一個波形輸入文件句柄的指針
LPHWAVEOUT 指向一個波形輸出文件句柄的指針
LPINT 指向一個符號整數的指針
LPLONG 指向一個符號長整數(32位)的指針
LPOFNHOOKPROC 指向一個應用程序定義的鉤子函數的指針
LPPRINTHOOKPROC 指向一個應用程序定義的鉤子函數的指針
LPSETUPHOOKPROC 指向一個應用程序定義的鉤子函數的指針
LPTSTR 指向一個以NULL結束的Unicode或Windows字符串的指針
LRESULT 消息處理的符號結果
LPVOID 指向任何類型的指針
LPWSTR 指向一個以"NULL"結束的Unicode字符串的指針
LUID 局部唯一的標識符
MCIDEVICEID 媒體控制接口(MCI)設備標識符
MFENUMPROC 指向一個應用程序定義的回調函數的指針，該回調函數枚舉元文件記錄
MMRESULT 多媒體消息的處理結果
NPSTR 指向一個以"NULL"結束的Windows字符串的指針
NWPSTR 指向一個以"NULL"結束的Unicode字符串的指針
PBOOL 指向一個布爾變量的指針
PBYTE 指向一個字節的指針
PCCH 指向一個Windows字符常量的指針
PCH 指向一個Windows字符的指針
PCHAR 指向一個Windows字符的指針
PCRITICAL_SECTION 指向一個臨界段對象的指針
PCSTR 指向一個以"NULL"結束的Windows字符串常量的指針
PCWCH 指向一個Unicode字符常量的指針
PCWSTR 指向一個以"NULL"結束的Unicode字符串常量的指針
PDWORD 指向一個無符號雙字的指針
PFLOAT 指向一個浮點變量的指針
PFNCALLBACK 指向一個回調函數的指針
PHANDLE 指向一個句柄的指針
PHANDLER_ROUTINE 指向一個處理程序的指針
PHKEY 指向一個登記關鍵字的指針
PINT 指向一個符號整數的指針
PLONG 指向一個符號長整數的指針
PLUID 指向一個局部唯一的表示符(LUID)的指針
PROPENUMPROC 指向一個應用程序定義的回調函數的指針，該回調函數枚舉窗口特征
PSHORT 指向一個符號短整數的指針
PSID 指向一個加密標識符(SID)的指針
PSTR 指向一個以"NULL"結束的Windows字符串的指針
PSZ 指向一個以"NULL"結束的Windows字符串的指針
PTCH 指向一個Windows或Unicode字符的指針
PTCHAR 指向一個Windows或Unicode字符的指針
PTSTR 指向一個以"NULL"結束的Windows或Unicode字符串的指針
PUCHAR 指向一個無符號Windows字符的指針
PUINT 指向一個無符號整數的指針
PULONG 指向一個無符號長整數的指針
PUSHORT 指向一個無符號短整數的指針
PVOID 指向任何類型的指針
PWCH 指向一個Unicode字符的指針
PWCHAR 指向一個Unicode字符的指針
PWORD 指向一個無符號字的指針
PWSTR 指向一個以"NULL"結束的Unicode字符串的指針
REGSAM 登記關鍵字的加密掩碼
SC_HANDLE 服務句柄
SERVICE_STATUS_HANDLE 服務狀態值句柄
SHORT 短整數
SPHANDLE 指向一個句柄的指針
TCHAR Unicode或Windows字符
TIMERPROC 指向一個應用程序定義的定時器回調函數的指針
UCHAR 無符號Windows字符
UINT 無符號整數
ULONG 無符號長整數
USHORT 無符號短整數
VOID 任何類型
WCHAR Unicode字符
WNDENUMPROC 指向一個應用程序定義的回調函數的指針，該回調函數枚舉窗口
WNDPROC 指向一個應用程序定義的窗口過程的指針
WORD 無符號字(16位)
WPARAM 32位消息參數
YIELDPROC 指向一個輸出回調函數的指針