第六十七课、经典问题解析五

一、问题一：编写一个函数判断一个变量是不是指针

1、拾遗

（1）、c++中仍然支持C语言中的可变参数函数

（2）、c++编译器的匹配调用优先级：重载函数-------->函数模板--------->变参函数

2、思路

（1）、将变量分为两类：指针VS非指针

（2）、编写函数

A、指针变量调用返回true

B、非指针变量调用时返回false

3、函数模板与变参函数的化学反应

template<typename T>  //优先匹配函数模板

bool IsPtr(T* v) // match pointer
{
    return true;
}

//变参函数            //再匹配变参函数
bool IsPtr(...)  // match non-pointer
{
    return false;

4、存在的缺陷：变参函数无法解析对象参数，可能造成程序崩溃

5、进一步挑战：如何让编译器精确匹配函数，但不实际调用

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Test
{
public:
    Test(){}
    virtual ~Test(){}    
};

//模板函数-优先匹配
template <typename T>
char IsPtr(T* v) //match pointer
{
    return 'd'; //返回值为：char型
}

//变参函数-匹配的优先级比模板函数低
//注意返回值与模板函数不同。这是因为
//当向变参函数中传入自定义的类类型，而出现
int IsPtr(...)  //match non-pointer
{
    return 0;   //返回值为int型。
}

//定义这个宏的主要目的是，为了传自定义类型给变参函数时，可能出现的上述问题，
//可以利用sizeof来判断返回值的大小。如果为1表示char型，为匹配了模板函数，
//为4表示int型，匹配到了变参函数，从而区别变量到底是指针还是非指针类型，注
//意巧妙地利用了sizeof编译期就能确定的特性，从而避开运行期的错误。
#define ISPTR(p) (sizeof(IsPtr(p)) == sizeof(char))

int main(int argc, char *argv[])
{
    int i = 0;
    int* p = &i;
    
    cout << "p is a pointer:" << ISPTR(p) << endl;   //true
    cout << "i is a pointer:" << ISPTR(i) << endl;   //false;

    Test t;
    Test* pt = &t;
    cout << "pt is a pointer:" << ISPTR(pt) << endl;   //true
    cout << "t is a pointer:" << ISPTR(t) << endl;   //false; 

    //如果直接调用IsPtr来判断自定义类类型里，可能出现：
    //error: cannot pass objects of non-trivially-copyable type 
    //'class Test' through '...'的错误。
    //以下是trivially copyable type类型的定义：
    //1.要么全部定义了拷贝/移动/赋值函数，要么全部没定义;
    //2.没有虚成员;
    //3.基类或其它任何非static成员都是trivally copyable。
    //典型的内置类型bool、int等属于trivally copyable    
    //cout << "t is a pointer:" << IsPtr(t) << endl;   //false;
    return 0;
}

方法二：重载函数模板

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Test
{
public:
    Test(){}
    virtual ~Test(){}    
};

//模板函数
template <typename T>
bool IsPtr(T* v) //match pointer
{
    return true;
}
//重载模板函数
template <typename T>
bool IsPtr(T v) //match non pointer
{
    return false;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    int i = 0;
    int* p = &i;
    
    cout << "p is a pointer:" << IsPtr(p) << endl;   //true
    cout << "i is a pointer:" << IsPtr(i) << endl;   //false;

    Test t;
    Test* pt = &t;
    cout << "pt is a pointer:" << IsPtr(pt) << endl;   //true
    cout << "t is a pointer:" << IsPtr(t) << endl;   //false; 

    return 0;
}

二、构造函数与析构函数中的异常

1、构造函数中抛出异常时

（1）、构造过程立即停止

（2）、当前对象无法生成

（3）、析构函数不会被调用

（4）、对象所占用的空间立即回收

2、工程项目中的建议

（1）、不要在构造函数中抛出异常

（2）、当构造函数可能出现异常时，使用二阶构造函数

3、避免在析构函数中抛出异常

（1）、析构函数中的异常将导致：对象所使用的资源无法完全被释放

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Test
{
public:
    Test()
    {
        cout << "Test()" << endl;
        throw 0;
    } 
    
    virtual ~Test()
    {
        cout << "~Test()" << endl;
    }
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    //将指针p指向0x00000001，目的是为了后面
    //的验证。
    Test* p = reinterpret_cast<Test*>(1);
    
    try
    {
        p = new Test();
    }
    catch(...)
    {
        cout << "Exception..." << endl;
    }
    
    cout << "p = " << p << endl; //p = 0x1

    return 0;
}
//linux下可以用如下命令检查是否内存泄漏
//  valgrind --tool=memcheck --leak-check=full ./a.out
/*输出结果：（注意Test的析构函数并没有被调用！）
Test()
Exception...
p = 0x1
*/

三、小结

（1）、c++中依然支持变参函数

（2）、变参函数无法很好处理对象参数

（3）、利用函数模板和变参函数能够判断指针变量

（4）、构造函数和析构函数中不要抛出异常