27.尽可能延后变量定义式的出现时间

Posted on | In

前言

 
只要你定义了一个需要构造和析构的成员变量，那么当程序的控制流转移到该变量定义式时，你就必须承担构造成本。同样地，当控制流离开其作用域时，你必须承担析构成本。即使这个变量从未被使用。

问题实例

 
你或许认为没人会定义一个不使用的变量。请看下述程序：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
string encryptPassword(const string& password){
    //加密文本串，如果串过短则抛出异常
    using namespace std;
    string encrypted;
    if(password.length()<MinLength){
        throw logic_error("Password is too short");
    }
    ...
    return encrypted;
}

在此例中，对象encrypted可能并未使用，所以最好延后其定义式，直到确实需要使用该对象为止：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
string encryptPassword(const string& password){
    //加密文本串，如果串过短则抛出异常
    using namespace std;
    if(password.length()<MinLength){
        throw logic_error("Password is too short");
    }
    string encrypted;//肯定能被使用
    ...
    return encrypted;
}

但上述代码仍然存在提升的空间，请注意encrypted对象虽然获得了定义但并没有值（执行了默认初始化），在Effective C++ 5中我们了解到“通过default构造函数构造然后再赋值”的行为比“直接指定初值”的效率要低，所以，正确的写法应当如下：
1
2
3
4
5
6
string encryptPassword(const string& password){
    ...//检查长度
    string encrypted(password);//直接copy构造
    encrypt(encrypted);//加密函数
    return encrypted;
}

这才是延后变量定义式的出现时间的真谛：可能地延后变量的定义直到可以直接用某个具体值初始化它为止。

定义式与循环

 
如果变量仅在循环内部使用，那么是应该把它定义在循环内还是循环外？也就是说，写法A与写法B，哪一种的效率更高？

1
2
3
4
5
//写法A 循环外定义，循环内赋值
Widget w;
for(int i=0;i<n;++i){
    w=..//赋值
}

1
2
3
4
5
//写法B 循环内定义
Widget w;
for(int i=0;i<n;++i){
    w(...)//copy初始化
}

两种写法的成本如下：

  • A：1次构造，1次析构，n次赋值
  • B：n次构造，n次析构

那么显然地，如果赋值成本较低，那应当使用A。但A造成了w的作用域不仅仅在循环内，这可能会降低代码的可读性与易维护性。除非你必须要对效率进行优化，否则写法B相较于A更佳。

总结

 
应当尽可能延后变量定义式出现的时间，这不仅有利于效率，也提高了程序的可读性。