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本周小贴士#141:注意隐式转换到bool

2022-07-07 15:39:00 -飞鹤-

作为TotW#141最初发表于2018年1月19日
由Samuel Freilich创作

两种空指针检查

在解引用之前检查指针是否为空来避免崩溃和错误很重要。这可以通过两种方式完成:

if (foo) {
    
  DoSomething(*foo);
}
if (foo != nullptr) {
    
  DoSomething(*foo);
}

鉴于foo是一个指针,这两个条件具有相同的语义,但后面的类型检查更严格点。在C++中,许多类型都可以隐式转换为bool,当指向的类型本身转换为bool时需要额外注意。

考虑以下代码,它可能具有两个截然不同的含义:

bool* is_migrated = ...;

// 这是在检测is_migrated是否为空,或者真实意图是校验*is_migrated为真呢?
if (is_migrated) {
    
  ...
}

这份代码更清晰:

// 看起来像是对一个bool*的空指针进行检查
if (is_migrated != nullptr) {
    
  ...
}

这两种样式在 Google C++ 代码中都是可接受的。 所以当底层类型不能隐式转换为 bool 时,遵循周围代码的风格。 如果所讨论的值是像 std::unique_ptr 这样的“智能指针”,则语义和权衡是相同的。

可选值和作用域分布

可选(例如 absl::optional)值呢? 他们值得更仔细的考虑。
例如:

absl::optional<bool> b = MaybeBool();
if (b) {
     ... }  // 当函数返回absl::optional(false)时发生了什么?

将变量声明放在 if 语句的条件中会限制变量的作用域,但该值会隐式转换为布尔值,因此可能无法明确测试哪个布尔属性。

以下代码的意图更清楚:

absl::optional<bool> b = MaybeBool();
if (b.has_value()) {
     ... }

请注意,实际上,上面的代码片段是等价的:absl::optional 到 bool 的转换只查看 optional 是否已满,而不是查看其内容。 读者可能会发现 optional(false) 为 true 有悖常理,但很明显 optional(false) 有一个值。 同样,当底层类型可以隐式转换为 bool 时,需要格外小心。

可选返回值的一种模式是将变量声明放在 if 语句的条件中。 这限制了变量的范围,但涉及到布尔的隐式转换:

if (absl::optional<Foo> foo = MaybeFoo()) {
    
  DoSomething(*foo);
}

注意:在 C++17 中,if 语句可以包含初始化器,因此可以限制声明的范围,同时避免隐式转换:

if (absl::optional<Foo> foo = MaybeFoo(); foo.has_value()) {
    
  DoSomething(*foo);
}

类布尔枚举

假设您已经采纳了技巧 #94 的建议,并决定在函数签名中使用枚举而不是 bool,以便在调用站点获得更好的可读性。 这种重构可能会在函数定义中引入隐式转换:

void ParseCommandLineFlags(
    const char* usage, int* argc, char*** argv,
    StripFlagsMode strip_flags_mode) {
    
  if (strip_flags_mode) {
      // 哪个值又是真呢?
    ...
  }
}

您可以通过用显式比较替换隐式转换来获得额外的清晰度:

void ParseCommandLineFlags(
    const char* usage, int* argc, char*** argv,
    StripFlagsMode strip_flags_mode) {
    
  if (strip_flags_mode == kPreserveFlags) {
    
    ...
  }
}

总结

总之,注意隐匿转换为bool可能是不清楚的,因此考虑编写更显式的代码:

  • 将指针类型与 nullptr 进行比较(特别是如果指向的类型可以隐式转换为 bool)。
  • 使用诸如 absl::optional::has_value() 之类的布尔函数测试容器是否为空(特别是如果包含的类型可以隐式转换为 bool)。 对 if 使用可选的初始化形式来限制变量的范围(提示 #165)。 不过请记住只调用接口,不要获取 value() 或 has_value() 的地址。 testing::Optional 匹配器可以帮助测试。
  • 将枚举与特定值进行比较。
    更详细参考:Contextual conversions
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