Effective C++ 條款18：讓接口容易被正確使用，不易被誤用

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核心思想：設計接口時，應使正確使用方式直觀自然，同時通過類型系統、行為約束等手段主動預防常見錯誤，減少用戶犯錯的可能性。

?? 1. 接口誤用的常見陷阱

日期類典型錯誤：

class Date {
public:Date(int month, int day, int year);  // 原始接口// ...
};// 易錯調用：參數順序混亂
Date d(30, 3, 2023);  // 應該是(3,30,2023) → 月份30無效

資源管理陷阱：

// 返回裸指針：誰負責釋放？
Investment* createInvestment(); // 可能忘記釋放 → 內存泄漏
// 或重復釋放 → 程序崩潰

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🚨 2. 解決方案：防御性接口設計

類型安全包裝（Type-Safe Wrapping）：

// 封裝年月日為獨立類型
struct Month {explicit Month(int m) : val(m) {}int val;
};
struct Day { /* 類似實現 */ };
struct Year { /* 類似實現 */ };class Date {
public:Date(const Month& m, const Day& d, const Year& y); // 安全接口
};Date d(Month(3), Day(30), Year(2023));  // 正確調用
Date d2(Day(30), Month(3), Year(2023)); // 編譯錯誤！類型不匹配

智能指針自動管理：

// 返回智能指針：明確所有權
std::shared_ptr<Investment> createInvestment();// 自動釋放資源
// 可附加自定義刪除器

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?? 3. 關鍵設計原則與技巧

設計原則	實現技巧	效果
強類型封裝	包裝原始類型為域特定類型	防止參數順序錯誤
限制有效值范圍	使用枚舉/靜態檢查	避免非法參數輸入
保持接口一致性	遵循標準庫命名/行為慣例	降低學習成本
資源所有權明確化	返回智能指針而非裸指針	防止資源泄漏
行為兼容內置類型	自定義類型支持與內置類型相同的操作	符合用戶直覺

值范圍限制技巧：

class Month {
public:static Month Jan() { return Month(1); }  // 工廠函數static Month Feb() { return Month(2); }// ...其余月份
private:explicit Month(int m);  // 私有構造
};// 使用示例：
Date d(Month::Mar(), Day(30), Year(2023));  // 安全構造

自定義刪除器集成：

// 自定義資源釋放函數
void releaseInvestment(Investment* p); // 返回帶自定義刪除器的智能指針
std::shared_ptr<Investment> createInvestment() {return std::shared_ptr<Investment>(new Investment(), releaseInvestment  // 綁定刪除器);
}

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💡 關鍵原則總結

1. 類型安全優先
   • 用Month/Day等域類型代替原始int
   • 禁用隱式類型轉換（explicit構造函數）
2. 接口自解釋性
   • 參數名稱/類型傳達使用意圖
   • 限制參數有效范圍（如月份1-12）
3. 所有權透明化
   • 工廠函數返回智能指針而非裸指針
   • 使用shared_ptr/unique_ptr明確資源歸屬
4. 行為一致性
   • 自定義類型支持+/-等運算符
   • 容器接口與STL保持一致

錯誤接口設計重現：

// 問題接口：原始指針+模糊參數
void* openFile(const char* name, int mode);// 典型誤用：
File* f = (File*)openFile("data", 'r');  // 錯誤1：類型不安全// 錯誤2：模式參數錯誤

安全重構方案：

// 解決方案1：強類型封裝
class FileHandle {
public:enum OpenMode { Read, Write, Append };explicit FileHandle(const std::string& name, OpenMode mode = Read);~FileHandle();  // 自動關閉文件// ...
};// 解決方案2：工廠函數+智能指針
std::unique_ptr<FileHandle> openFile(const std::string& name,FileHandle::OpenMode mode = FileHandle::Read
);// 使用示例：
auto file = openFile("data.txt", FileHandle::Read);