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如此肤浅

但行好事,莫问前程!

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Effective C++ | 摘要

如此肤浅
2022-05-03 / 0 评论 / 0 点赞 / 144 阅读 / 6,258 字 / 正在检测是否收录...
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本文最后更新于 2022-06-22,若内容或图片失效,请留言反馈。部分素材来自网络,若不小心影响到您的利益,请联系我们删除。

让自己习惯C++

条款01:视C++为一个语言联邦

cpp并不是一个带有一组守则的一体语言;它是从四个次语言(C、Object-Oriented C++、Template C++、STL)组成的语言联邦,每个次语言都有自己的规约。学习C++就是学习这4个次语言。

条款02:尽量以 const,enum,inline 替换 #define

  1. 对于单纯常量,最好以 const 对象或 enums 替换#defines;
  2. 对于形似函数的宏(macros),最好改用 inline 函数替换 #defines。

条款03:尽可能使用 const

  1. 将某些东西声明为 const 可帮助编译器侦测出错误用法;
  2. const 尽可能地被施加于任何作用域内的对象、函数参数、函数返回类型、成员函数本体;
  3. 要注意下面”const 成员函数,案例一“中的情况;
  4. 当 const 和 non-const 成员函数有着实质等价的实现时,令 non-const 版本调用 const 版本可避免代码重复。

构造/析构/赋值运算

条款04:确定对象被使用前已先被初始化

  1. 构造函数最好使用成员初值列,而不要在构造函数本体内使用赋值操作;
  2. 初值列列出的成员变量,其排列次序应该和它们在 class 中的声明次序相同;
  3. 为免除“跨编译单元之初始化次序”问题,请以 local static 对象替换 non-local static 对象。

条款05:了解C++默默编写并调用哪些函数

  1. 编译器可以暗自为 class 创建 default 构造函数、copy 构造函数、copy assignment 操作符,以及析构函数。

条款06:若不想使用编译器自动生成的函数,就该明确拒绝

  1. 为驳回编译器自动(暗自)提供的机能,可将相应的成员函数声明为 private 并且不予实现。使用像 Uncopyable 这样的 base class 也是一种做法。

条款07:为多态基类声明 virtual 析构函数

  1. 带多态性质的 base classes 应该声明一个 virtual 析构函数。如果 class 带有任何 virtual 函数,它就应该拥有一个 virtual 析构函数;
  2. Classes 的设计目的如果不是作为 base classes 使用,或不是为了具备多态性,就不该声明 virtual 析构函数。

条款08:别让异常逃离析构函数

  1. 析构函数绝对不要吐出异常。如果一个被析构函数调用的函数可能抛出异常,析构函数应该捕捉任何异常,然后吞下它们(不传播)或结束程序;
  2. 如果客户需要对某个操作函数运行期间抛出的异常做出反应,那么 class 应该提供一个普通函数(而非在析构函数中)执行该操作。

条款09:绝不在构造和析构过程中调用virtual 函数

  1. 在构造和析构期间不要调用 virtual 函数,因为这类调用从不下降至 derived class(比起当前执行构造函数和析构函数的那层)。

条款10:令 operator= 返回一个 reference to *this

  1. 令赋值(assignment)操作符返回一个 reference to *this。

条款11:在operator= 中处理“自我赋值”

没太看懂,要重新看

  1. 确保当对象自我赋值时 operator= 有良好行为。其中技术包括比较“来源对象”和“目标对象”的地址、精心周到的语句顺序、以及 copy-and-swap。
  2. 确定任何函数如果操作一个以上的对象,而其中多个对象是同一个对象时,其行为仍然正确。

条款12:复制对象时勿忘其每一个成分

  1. 拷贝构造(赋值)函数应该确保复制“对象内的所有成员变量”及“所有 base class 成分”。
  2. 不要尝试以某个拷贝函数实现另一个拷贝函数。应该将共同机能放进第三个函数中,并由两个拷贝函数共同调用。例如,创建一个 private 的初始化函数而且常被命名为init,可消除拷贝构造和拷贝赋值操作符之间的代码重复。

资源管理

条款13:以对象管理资源

  1. 为防止资源泄漏,请使用RAII对象,它们在构造函数中获得资源并在析构函数中释放资源。
  2. 两个常被使用的 RAlI classes 分别是 tr1::shared_ptr 和 auto_ptr。前者通常是较佳选择,因为其 copy 行为比较直观。若选择 auto_ptr,复制动作会使它(被复制物)指向null。

条款14:在资源管理类中小心coping行为

  1. 复制 RAII 对象必须一并复制它所管理的资源,所以资源的 copying 行为决定 RAII 对象的 copying 行为。
  2. 普遍而常见的 RAII class copying 行为是:抑制copying、施行引用计数法(reference counting)。不过其他行为也都可能被实现。

条款15:在资源管理类中提供对原始资源的访问

  1. APIs 往往要求访问原始资源(raw resources),所以每一个 RAII class 应该提供-个“取得其所管理之资源”的办法。
  2. 对原始资源的访问可能经由显式转换或隐式转换。一般而言显式转换比较安全,但隐式转换对客户比较方便。

条款16:成对使用 new 和 delete 时要采取相同形式

  1. 如果你在 new 表达式中使用[],必须在相应的 delete 表达式中也使用 []。如果你在 new 表达式中不使用 [],一定不要在相应的 delete 表达式中使用 []。

条款17:以独立语句将 newed 对象置入智能指针

  1. 以独立语句将 newed 对象存储于(置入)智能指针内。如果不这样做,一旦异常被抛出,有可能导致难以察觉的资源泄漏。

设计与声明

条款18:让接容易被正确使用,不易被误用

没太看懂,要重新看

条款19:设计class犹如设计type

  1. Class 的设计就是 type 的设计。在定义一个新 type 之前,请确定你已经考虑过本条款覆盖的所有讨论主题。

条款20:宁以 pass-by-reference-to-const 替换 pass-by-value

  1. 尽量以 pass-by-reference-to-const 替换 pass-by-value。前者通常比较高效,并可避免切割问题(slicing problem) 。
  2. 以上规则并不适用于内置类型,以及 STL 的迭代器和函数对象。对它们而言,pass-by-value 往往比较适当。

条款21:必须返回对象时,别妄想返回其 reference

  1. 绝不要返回 pointer 或 refcrcncc 指向一个 local stack 对象,或返回 reference 指向一个 heap-allocated 对象,或返回 pointer 或 reference 指向一个 local static 对象而有可能同时需要多个这样的对象。条款 4 已经为“在单线程环境中合理返回 reference 指向一个 local static 对象”提供了一份设计实例。

条款22:将成员变量声明为 private

  1. 切记将成员变量声明为 private。这可赋予客户访问数据的一致性、可细微划分访问控制、允诺约束条件获得保证,并提供 class 作者以充分的实现弹性。
  2. protected 并不比 public 更具封装性。从封装的角度看,其实只有两种访问权限:private(提供封装)和其它(不提供封装)。

条款23:宁以 non-member、non-friend替换member 函数

  1. 宁可拿 non-member non-friend 函数替换 member 函数。这样做可以增加封装性、包裹弹性(packaging flexibility)和机能扩充性。(详情参考书中内容)

条款24:若所有参数皆需类型转换,请为此采用 non-member 函数

没太看懂,要重新看

条款25:考虑写出一个不抛异常的 swap 函数

后面部分没看懂,要重新看

  1. 当 std: : swap 对你的类型效率不高时,提供一个 swap 成员函数,并确定这个函数不抛出异常。
  2. 如果你提供一个 member swap,也该提供一个 non-member swap 用来调用前者。对于 classes(而非templates),也请特化 std: :swap。
  3. 调用 swap 时应针对 std: :swap 使用 using 声明式,然后调用 swap 并且不带任何“命名空间资格修饰”。
  4. 为“用户定义类型”进行 std templates 全特化是好的,但千万不要尝试在 std 内加入某些对 std 而言全新的东西。

实现

条款26:尽可能延后变量定义式的出现时间

  1. 尽可能延后变量定义式的出现。这样做可增加程序的清晰度并改善程序效率。

条款27:尽量少做转型动作

后面部分没看懂,要重新看

  1. 如果可以,尽量避免转型,特别是在注重效率的代码中避免 dynamic_casts。如果有个设计需要转型动作,试着发展无需转型的替代设计。
  2. 如果转型是必要的,试着将它隐藏于某个函数背后。客户随后可以调用该函数,而不需将转型放进他们自己的代码内。
  3. 宁可使用 cpp-style(新式)转型,不要使用旧式转型。前者很容易辨识出来,而且也比较有着分门别类的职掌。

条款28:避免返回 handles 指向对象内部成分

  1. 避免返回 handles(包括references、指针、迭代器)指向对象内部。遵守这个条款可增加封装性,帮助 const 成员函数的行为像个 const,并将发生“虚吊号码牌”(dangling handles)的可能性降至最低。

条款29:为“异常安全”而努力是值得的

没看懂

条款30:彻底了解 inlining 的里里外外

  1. 将大多数 inlining 限制在小型、被频繁调用的函数身上。这可使日后的调试过程和二进制升级(binary upgradability)更容易,也可使潜在的代码膨胀问题最小化,使程序的速度提升机会最大化。
  2. 不要只因为 function templates 出现在头文件,就将它们声明为 inline。

条款31:将文件间的编译依存关系降至最低

  1. 支持“编译依存性最小化”的一般构想是:相依于声明式,不要相依于定义式。基于此构想的两个手段是 Handle classes 和 Interface classes。
  2. 程序库头文件应该以”完全且仅有声明式”(full and declaration-only forms)的形式存在。这种做法不论是否涉及 templates 都适用。

继承与面向对象设计

条款32:确定你的 public 继承塑模出 is-a 关系

  1. “public继承”意味 is-a。适用于 base classes 身上的每一件事情一定也适用于 derived classes 身上,因为每一个 derived class 对象也都是一个 base class 对象。

条款33:避免遮掩继承而来的名称

  1. derived classes 内的名称会遮掩 base classes 内的名称。在 public 继承下从来没有人希望如此。
  2. 为了让被遮掩的名称再见天日,可使用 using 声明式或转交函数(forwarding functions)。

条款34:区分接口继承和实现继承

  1. 接口继承和实现继承不同。在 public 继承之下,derived classes 总是继承 base class 的接口。
  2. pure virtual 函数只具体指定接口继承。
  3. 简朴的(非纯)impure virtual 函数具体指定接口继承及缺省实现继承。
  4. non-virtual 函数具体指定接口继承以及强制性实现继承。

条款35:考虑 virtual 函数以外的其他选择

没看懂

条款36:绝不重新定义继承而来的 non-virtual 函数

  1. 绝对不要重新定义继承而来的 non-virtual 函数。

条款37:绝不重新定义继承而来的缺省参数值

  1. 绝对不要重新定义一个继承而来的缺省参数值,因为缺省参数值都是静态绑定,而 virtual 函数——你唯一应该覆写的东西——却是动态绑定。

条款38:通过复合塑模出 has-a 或“根据某物实现出”

  1. 复合(composition)的意义和 public 继承完全不同。
  2. 在应用域(application domain),复合意味 has-a (有一个)。在实现域(implcmentation domain),复合意味 is-implemented-in-terms-of(根据某物实现出)。

条款39:明智而审慎地使用 private 继承

后面没看懂,需要重新看

  1. Private 继承意味 is-implemented-in-terms of(根据某物实现出)。它通常比复合(composition)的级别低。但是当 derived class 需要访问 protected base class 的成员,或需要重新定义继承而来的 virtual 函数时,这么设计是合理的。
  2. 和复合(composition)不同,private 继承可以造成 empty base 最优化。这对致力于“对象尺寸最小化”的程序库开发者而言,可能很重要。

条款40:明智而审慎地使用多重继承

  1. 多重继承比单一继承复杂。它可能导致新的歧义性,以及对 virtual 继承的需要。
  2. virtual 继承会增加大小、速度、初始化(及赋值)复杂度等等成本。如果 virtual base classes 不带任何数据,将是最具实用价值的情况。
  3. 多重继承的确有正当用途。其中一个情节涉及“public 继承某个 Interface class”和“private 继承某个协助实现的 class”的两相组合。(没太看懂)

模板与泛型编程

条款41:了解隐式接口和编译期多态

  1. classes 和 templates 都支持接口(interfaces)和多态(polymorphism) 。
  2. 对 classes 而言接口是显式的(explicit),以函数签名(也就是函数名称、参数类型、返回类型)为中心。多态则是通过 virtual 函数发生于运行期。
  3. 对 template 参数而言,接口是隐式的(implicit),奠基于有效表达式。多态则是通过 template 具现化和函数重载解析(function overloading resolution)发生于编译期。

条款42:了解 typename 的双重意义

  1. 声明 template 参数时,前缀关键字 class 和 typename 可互换。
  2. 请使用关键字 typename 标识嵌套从属类型名称;但不得在 base class lists(基类列)或 member initialization list(成员初值列)内以它作为 base class 修饰符。

条款43:学习处理模板化基类内的名称

条款44:将与参数无关的代码抽离 templates

后半部分没看懂,需重新看

  1. Templates 生成多个 classes 和多个函数,所以任何 template 代码都不该与某个造成膨胀的 template 参数产生相依关系。
  2. 因非类型模板参数(non-type template parameters)而造成的代码膨胀,往往可消除,做法是以函数参数或 class 成员变量替换 template 参数。
  3. 因类型参数(type parameters)而造成的代码膨胀,往往可降低,做法是让带有完全相同二进制表述(binary representations)的具现类型(instantiation types))共享实现码。

条款45:运用成员函数模板接受所有兼容类型

条款46:需要类型转换时请为模板定义非成员函数

条款47:请使用 trait classes 表现类型信息

条款48:认识 template 元编程

定制 new 和 delete

注意,STL 容器所使用的 heap 内存是由容器所拥有的分配器对象(allocator objects)管理,不是被 new 和 delete 直接管理,此处并不讨论 STL 分配器。

条款49:了解 new-handler 的行为

条款50:了解 new 和 delete 的合理替换时机

条款51:编写 new 和 delete 时需要固守常规

杂项讨论

条款53:不要轻忽编译器的警告

条款54:让自己熟悉包括 TR1 在内的标准程序库

条款55:让自己熟悉 Boost

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