Introduction#

在這一段主要整理以下基本概念。

lvalue v.s. rvalue#

一般來說 lvalue 對應的是「物件本體」，而 rvalue 則是由程式碼賦值或函式回傳取得的暫時性物件。
最粗略的分辨方式是用「是否可以做 & 運算取得 address」來判斷是否為 lvalue。

int x = 27;             // x is lvalue and 27 is rvalue

class Widget {
public:
Widget(Widget&& rhs);   // rhs is an lvalue, though it has
...                     // an rvalue reference type
};

copy constructor v.s. move constructor#

下面的程式碼示範了標準的 copy constructor 與 move constructor 寫法。
這兩種 constructor 最大的區別在於：如果把物件當作是收集資源的容器，copy constructor 需要複製持有的資源（可以是 deep copy 或 shallow copy，如何實作取決於程式設計師）。
而 move constructor 則是將資源轉移到新建立的物件容器內，並將來源物件設為有效但未定義狀態（如指標設為 nullptr）。

class Widget {
public:
Widget(const Widget& lhs);  // this is a copy constructor
Widget(Widget&& rhs);       // this is a move constructor
...
};

Exception Safety#

依照保證層級常見區分成三種：

  • basic guarantee: 失敗時物件維持有效狀態與類別不變量（invariants），不發生資源洩漏，但資料內容可能改變（部分操作已執行）。

  • strong guarantee: 提供「commit 或 rollback」語意；若拋出例外，程式可觀察狀態回到呼叫前。

  • no-throw guarantee: 承諾不會拋出例外（通常用於 move, destructor。, swap）。

實作上常透過下面方式達成：

  • 建立暫時物件（copy / move），成功後再 commit（如使用 copy-and-swap）。

  • RAII 確保資源自動回收。

  • 盡量保持函式 exception-neutral（不吞例外，只轉交）。

  • 在可行時將可失敗部分與不可失敗部分拆分。

Function Object and Closure#

標準的 function object 定義是支援 operator() 的 object 。
但可以擴充成更廣義的定義是只要能用類似 function 的調用方式，也就是 function Name(arguments) ，就可以當作是 function object (或者稱作 callable object)。

在這種定義下的 function object 有:

  • 支援 operator() 的 class

  • function

  • function pointer

  • labmda function

Note

由 lambda expression 產生的 function object 也可以稱之為 closure

Declarations v.s. Definitions#

Declarations 只定義 type 與 name 的資訊不提供細節。

extern int x;               // object declaration

class Widget;               // class declaration

bool func(const Widget& w); // function declaration

enum class Color;           // scoped enum declaration

Definitions 則是提供了存放的位置以及實做方式的資訊。

int x;                      // object definition

class Widget {
...
};                          // class definition

bool func(const Widget& w)
{ return w.size() < 10; }   // function definition

enum class Color
{ Yellow, Red, Blue };      // scoped enum definition

Note

Definitions 同時也是 Declarations，反之不成立。
一個實體可以有多個 Declarations 但只能有一個 Definitions 。

function’s signature#

function's signature 定義為 declaration 裡面描述 parameter 與 return 的 types 的部份。

bool(const Widget&)