Trap of c++
前段时间春节假期，好好休息了一下，并且趁机复习了几本C++的书，包括 More Exceptional C++、Imperfect C++、Morden C++ Design 等等，这次看得比较快，大概3、5个晚上的时间就看完了，尽管外头的鞭炮声不时打扰，不过还是经常会有“想拍大腿的感觉”。正如 Herb Sutter 说的[sutter2001]那样：“第一遍看掌握基本知识，然后再看以学习细节，这样才能成为某一领域的专家”（含义，非原文）。
是否成为了专家自己还不能定论，但是我一直认为——c++越学越复杂。知道c++越多，就会越认为它复杂，所以其实我很怀疑绝大多数我收到的简历上面——“精通c++”这句话的水分 ;) 精通谈何容易啊。拿下面这个例子来说吧，从感情上说，我们几乎可以认为c++就是在这里面设置了一个陷阱。
- // 可以通过编译
- void a()
- {
- int a = 100;
- const short &b = a;
- a = 0;
- std::cout << "a:" << a << ",b:" << b << std::endl;
- }
这段程序的输出结果很违反我们的直觉——a:0,b:100，问题的原因在于 const short &b 实际上指向的是一个临时对象，并非是 a 。我用的编译器（msvc8）在缺省警告级别（W3）下对此毫无怨言，它默默的为我生成了一个临时对象并且做好其他的‘伪装’工作，警告级别设置为 W4 的时候它才提示这个转换可能会导致‘丢失数据’。
“编译器怎么能这么干呢！？”我也有过这样的疑问。但是想想也对，既然声明了 b 是个 const refrence，就相当于我告诉了编译器我不打算改动 b 的内容，那么即使编译器给了我一个临时对象而非原始对象 a ，也没问题呀！站在编译器的角度来看，这确实没问题。而且我用的编译器确实会用‘错误’阻止我写下面这样的东西：
- // 这是无法通过编译的
- void a()
- {
- int a = 100;
- short &b = a;
- a = 0;
- std::cout << "a:" << a << ",b:" << b << std::endl;
- }
也就是说编译器会阻止我对非 const refrence 做这种不合理的转型，它不会在这种情况下给我生成个临时对象。即使用下面这样的 static_cast 也不行。
short &b = static_cast<short&>( a );
那些讨厌 c++ “奇技淫巧”的 c 程序员，会提供下面这样的方案：
- // 可以通过编译
- void a()
- {
- int a = 100;
- short &b = *(( short* )( &a ));
- a = 11;
- std::cout << "a:" << a << ",b:" << b << std::endl;
- }
这次编译器不会抱怨了，而且它输出了 c 程序员想要的结果—— a:11,b:11 ，结果看上去非常好！但是代码只要稍微改动一下，事情就变得离谱了：
- // 可以通过编译，但是结果有问题
- void a()
- {
- int a = 100;
- short &b = *(( short* )( &a ));
- a = 32768;
- std::cout << "a:" << a << ",b:" << b << std::endl;
- }
这段代码会输出——a:32768,b:-32768 ，这差得很远，对吧？再改，a = 65537 的时候会输出——a:65537,b:1 。至此，我似乎可以得出结论：这种 c 转型方案很坏、很危险。可能这种方法只适合那些“知道他们自己在做些什么的 hacker ”，c 程序员。但是问题还没有结束，即使用纯 c++ 方法，问题也还存在。
- // 可以通过编译，使用纯 c++ 的方法
- void a()
- {
- int a = 100;
- const short &b = a;
- // c++ 提供了 const_cast
- short &c = const_cast<short&>(b);
- c = 1;
- std::cout << "a:" << a << ",b:" << b << ",c:" << c <<std::endl;
- }
在这个例子里面，b 是 a 的 refrence，c 和 b 是同一个东西，这段代码的输出结果很容易就被期望为：a:1,b:1,c:1，当然这不可能，实际上是：a:100,b:1,c:1 。根据这个输出结果，我们还能得出关于这种临时对象的另外一个结论——这种临时对象，也可以通过 refrence 而改变它的值，这个临时对象一定处于可写的内存区域。
就这样一个隐式（implicit）转换问题，就可以带来如此多的麻烦，我们很难做出“c++ 不复杂”这样的判断。c++ 里面违反直觉的例子数不胜数，例如 new int[0] 合法，但是 int array[0] 就非法，我们很容易就会认为编译器是在找茬打架。不过，强大的东西怎么可能不复杂？否则它早就消灭一切其他的编程语言了。
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