C++设计类的注意事项

构造函数

如果没有声明构造函数，编译器会定义一个默认构造函数（无参数、无内容），让你可以不初始化来直接创建对象：

Star rigel;
Star pleiades[6];

但如果定义了某种形式的构造函数，编译器就不会帮你定义默认构造函数了，如果还是有上述情况的使用，那需要自己定义一个默认构造函数。最好提供一个显式的默认构造函数，保证不出错。

构造函数用来创建新对象，它是不能被派生类继承的，派生类需要定义自己的构造函数，并在初始化列表中调用基类的构造函数：

SubClass::SubClass(int a, int b):BaseClass(b) {
  // 派生类初始化部分
}

注意，初始化列表只能在构造函数上使用。

和普通构造函数一样，如果你没定义复制构造函数，编译器将提供一个，旦最好显式地自己定义一个，对于一些用new初始化的成员，自行用深复制来做复制，否则编译器提供的只是简单的浅复制，在删除时会出问题。下面这些情况会用到复制构造函数：

• 将新的对象初始化为一个同类对象。
• 按值将对象传递给函数。
• 函数按值返回对象。
• 编译器生成临时对象。

赋值操作符

要分清楚什么是赋值，什么是初始化，这是不同的：

Star sirius;
Star alpha = sirius;// 初始化
Star dogstar;
dogstar = sirius;// 赋值

最好也显示定义赋值操作符，如果你可能用到的话。大概如下：

Star & Star::operator=(const char &) {...}

注意这里传递的参数与是引用，因为基类引用可以指向派生类，而派生类引用不可指向基类，所以可以将派生类赋值给一个基类，而不能将一个基类赋值给一个派生类（毕竟缺少成员）。同理，如果要做到不同类之间的赋值（也包括基类赋值给派生类），要么做强制类型转换再赋值，要么定义一个特定参数的赋值操作函数。

赋值操作符也是不能被继承的，毕竟其特征标（参数列表）随类而异。

在定义派生类的赋值操作符重载函数时，要显式地在函数块中通过::来调用基类的赋值操作符，来操作基类的成员，毕竟派生类很多时候无法直接访问到基类成员，只能通过调用基类的公开方法来访问，而且也不能通过初始化列表的方式来调用：

SubClass & SubClass::operator=(const SubClass & sub) {
  if (this == &sub)
    return *this;
  BaseClass::operator=(sub);// 显示调用基类赋值操作符函数
  //注意这个函数的参数应该是基类引用，但是基类引用是可以指向子类的，它只会操作基类的成员
  ...// 操作派生类的成员
  return *this;
}

析构函数

一定要注意显式定义析构函数来释放构造函数使用new分配的所有内存。

基类的析构函数最好定义成虚函数（virtual），这样当释放一个基类指针指向的派生类时，也会自动先调用派生类的析构函数，然后才调用基类的析构函数，否则会只调用基类的析构函数，这样派生类用new初始化的成员将得不到释放。

按值与按引用传递对象

通常如果函数参数是对象，最好按引用来传递，一是为了提高效率，毕竟按值传递需要复制一个对象，这就要调用复制构造函数，用完了再调用析构函数，这很费时间，尤其是当类比较大的时候。而按引用传递则很快。另外，也由于C++支持用基类的引用指向派生类时，对于虚函数会调用其真实类型的函数，这保证了灵活的使用。只是要注意如果在函数中不修改对象，最好用const修饰对象参数，避免修改。

当把对象作为返回值时，如果是传递的原始对象引用，那么要返回对象的引用，保证是传递的同一个对象，比如重载<<操作符时，就要传递同一个cout对象，因此必须返回引用，按引用返回也可以节省时间。但是如果返回的是函数中临时创建的新对象，那就只能按值返回，毕竟函数结束后这个新对象就会被析构了，必须复制一个对象来传递回去。

私有成员与保护成员

用private修饰的为私有成员，只有类对象自己可以访问，派生类也不可以。用protected修饰的为保护成员，类对象自己可以访问，派生类也可以访问，外部类不能访问。用public修饰的就都可以访问了。

将基类成员设为private的可以提高安全性，但是设为protected则可以简化代码，提高访问速度，这就按需索取啦。

虚函数

前面也提高过，用virtual修饰类的一个函数原型可以令其变成虚函数（虚方法）。只需要在原型时修饰，定义中不用再次修饰。

用virtual修饰的虚函数，在派生类中也会自动成为虚函数。虚函数的意义是当用基类的指针或引用指向对象时（不管指向的是基类对象还是派生类对象），调用虚函数会根据对象真实类型调用对应方法。如果没用virtual修饰，那用基类指针或引用去调用方法时只会调用基类的方法：

virtual void func();

BaseClass base = ...
SubClass sub = ...
base.func();// 调用基类的方法
sub.func();// 调用派生类的方法
BaseClass &ref = sub;
ref.func();// 调用派生类的方法，如果不用virtual修饰，则调用基类方法

当然，如果要能做到分开调用，在派生类中也要一模一样的定义一个方法（参数列表要一致），此时用virtual修饰与否都可以，毕竟基类已经修饰过了，其所有派生类和派生类的派生类的此方法都是虚方法。但最好还是用virtual修饰一下，比较明显。

所有要在派生类中重定义的方法都建议在基类中用virtual修饰，以防出错。

如果更近一步，在声明虚方法时后面加个const=0，这叫做纯虚方法：

virtual void func()const = 0;

这会让此类变成一个抽象基类，抽象基类的意思是它就是一个专门用作基类的，不能初始化它的对象出来，比如有一个类是“圆形类”，一个类是“椭圆形类”，为了方便可以定义一个“形状类”作为它们两个的抽象基类，持有一些比如圆心坐标等的共有成员和方法，但是你不能去创建一个“形状”对象来，没什么意义。这时就可以用到抽象基类了，也就是至少让一个方法使用上面的声明方式。