关于c++:Effective-C-改善程序与设计的55个具体做法读书笔记

1 . 让本人习惯 C ++

条款 01 视 C ++ 为一个语言联邦

• C
• Object-Oriented C++
• Template C++
• STL
• C++高效编程守则视状况而变动，取决于你应用 C++ 的哪一部分。

条款 02 尽量与 const，enum，inline 替换 #define

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

条款 03 尽可能应用 const

• 将某些货色申明为 const 能够帮忙编译器侦测出谬误用法。const可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。
• 编译器强制施行bitwise constness，但你编写程序时应该应用“概念上的常量性”（conceptual constness）。
• 当 const 和non-const成员函数有着本质等价的实现时，令 con-const 版本调用 const 版本可防止代码反复。

条款 04 确定对象应用前已被初始化

• 为内置类型对象进行手工初始化，因为 C++ 不保障初始化他们。
• 构造函数最好应用成员初始值列（member initialization list），而不要在构造函数本体内应用赋值操作（assignment）。初始值列列出的成员变量，其排列秩序应该和它们在 class 中申明的秩序雷同。
• 为罢黜“跨编译单元之初始化秩序”问题，请以 local static 对象替换 non-local static 对象。

2. 结构 / 析构 / 赋值运算

条款 05 理解 C ++ 默认编写并调用哪些函数

• 编译器能够暗自为 class 创立 default 构造函数、copy构造函数和 copy assignment 操作符，以及析构函数。（C++11开始还有move constructor 和move assignment）。

条款 06 若不想应用编译器主动生成的函数，就应该明确回绝

• 为驳回编译器主动（暗自）提供的机能，可将相应的成员函数申明为 private 并且不予实现。应用像 uncopyable 这样的 base calss 也是一种做法。（C++11当前能够应用 =delete 通知编译器删除不须要的成员函数。）

条款 07 为多态积攒申明 virtual 析构函数

• 多态性质的 base calsses 应该申明一个 virtual 析构函数。如果 class 带有任何 virtual 函数，它就应该领有一个 virtual 析构函数。
• Classes的设计目标如果不是作为 base classes 应用，或不是为了具备多态（polymorphically），就不应该申明 virtual 析构函数。

条款 08 别让异样逃离析构函数

• 析构函数相对不要吐出异样。如果一个被析构哈你数调用的函数可能抛出异样，析构函数应该捕获人分和异样，并吞下它们或完结程序。
• 如果客户须要对某个操作函数运行期间抛出的异样做出反馈，那么 class 应该提供一个一般函数（而非析构函数中）执行该操作。

条款 09 绝不在结构和析构过程中调用 virtual 函数

• 在结构和析构期间不要调用 virtual 函数，因为这类调用从不降落至derived class。

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

• 为了实现“连锁赋值”，应该令 operator= 返回一个reference to *this。

条款 11 在 operator= 中解决“自我赋值”

• 确保当对象自我赋值时 operator= 有良好的行为。其中技术包含比拟“起源对象”和“指标对象”的地址、精心周到的语句程序、以及copy-and-swap。
• 确定任何函数如果操作一个以上的对象，而其中多个对象时同一个对象时，其行为依然正确。

条款 12 复制对象时勿忘其每一个成分

• Copying函数应该确保赋值“对象内的所有成员变量”及“所有 base class”成分。
• 不要尝试以某个 copying 函数实现另一个 copying 函数。应该将独特机能放在第三个函数中，并有两个 copying 函数独特调用。

3. 资源管理

条款 13 以对象治理资源

• 为了避免资源泄露，请应用 RAII 对象，它们在构造函数中取得资源并在析构函数中开释资源。
• 两个常被应用的 RAII Class 别离时 tr1::shared_ptr 和auto_ptr。前者通常是较好的抉择，因为其 copy 行为比拟直观。若抉择 auto_ptr，赋值动作会使它（被复制物）指向 null。（C++11 中应用 std::shared_ptr、std::unique_ptr 和std::weak_ptr代替了两者。）

条款 14 在资源管理类中小心 copying 行为

• 复制 RAII 对象必须一并复制它所治理的资源，所以资源的 copying 行为决定 RAII 对象的 copying 行为。
• 一般常见的 RAII class copying 行为是：克制copying、履行援用计数法（reference counting）。不过其行为也都能够被实现。

条款 15 在资源管理类中提供对原始资源的拜访

• APIs往往要求拜访原始资源（raw resources），所以每一个 RAII Class 应该提供一个“获得其所治理之资源”的方法。
• 对原始资源的拜访可能经由显式转换或隐式转换。一般而言显式转换比拟平安，隐式转换对客户比拟不便。

条款 16 成对应用 new 和 delete 时要采取雷同模式

• 如果在 new 表达式中应用 []，必须在相应的delete 表达式中也应用 []。如如果在new 表达式中不应用 []，肯定不要在相应的delete 表达式中也应用[]。

条款 17 以独立语句蒋 newed 对象置入智能指针

• 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，一旦异样被抛出，有可能导致难以觉察的资源泄露。

4. 设计与申明

条款 18 让接口容易被正确应用，不易被吴用

• 好的接口很容易被正确应用，不容易被误用。应该在所有的接口中致力达成这些性质。
• “促成正确应用”的方法包含接口的一致性，以及与内置类型的行为兼容。
• “阻止误用”的方法包含建设新类型、限度类型上的操作，解放对象值，以及打消客户的资源管理责任。

条款 19 设计 class 犹如设计 type

• Class的设计就是 type 的设计。应该带着和“语言设计者当初设计语言内置类型”时一样的审慎来研究 class 的设计。

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

• 尽量以 pass-by-reference-to-const 替换pass-by-value。前者通常比拟高效，并可防止切割问题。（slicing problem）
• 以上规定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往往比拟适当。

条款 21 必须返回对象时，别妄想返回其 reference

• 绝不要返回 pointer 或reference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 对象而有可能共事须要多个这样的对象。

条款 22 将成员变量申明为 private

• 切记将成员变量申明为 private。这可赋予客户拜访数据的一致性、可轻微划分访问控制、允诺约束条件取得保障，并提供class 作者以充沛的实现弹性。
• protected并不比 public 更具封装性。

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

• 宁肯拿 non-member non-friend 函数替换 member 函数。这样做能够减少封装性、包裹弹性（packing flexibility）和机能扩充性。

条款 24 若所有参数皆需类型转换，请为此采纳 non-number 函数

• 如果须要为某个函数的所有参数（包含被 this 指针所指向的那个隐喻参数）进行类型转换，那么这个函数必须是个non-member。

条款 25 思考写出一个不摈弃异样的 swap 函数

• 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样。
• 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class（而非template），也请特化std;;swap。
• 调用 swap 时应针对 std::swap 应用 using 申明式，而后调用 swap 并且不带任何“命名空间资格润饰”。
• 为“用户定义类型”进行 std templates 全特化时好的，但千万不要尝试在 std 内退出某些对 std 而言全新的货色。

5. 实现

条款 26 尽可能延后变量定义式的呈现工夫

• 尽可能延后变量定义式的呈现。这样做可减少程序的清晰度并改善程序效率。

条款 27 尽量少做转型动作

• 如果能够，尽量避免转型，特地时在重视效率的代码中防止dynamic_casts。如果有个设计须要转型动作，试着倒退无需转型的代替设计。
• 如果转型时必须的，试着将它暗藏于某个函数背地。客户随后能够调用该函数，而不需将转型放进本人的代码内。
• 宁肯应用C++-style（旧式）转型，而不是用新式转型。前者很容易辨识进去，而且也比拟有着分门别类的执掌。

条款 28 防止返回 handles 指向对象外部成员

• 防止返回 handles（包含references、指针、迭代器）指向外部对象。恪守这个条款可减少封装性，帮忙const 成员函数的行为像个 const，并将产生dangling handlers 的可能性降至最低。

条款 29 为“异样平安”而致力是值得的

• 异样平安函数（Exception-salf functions）即便产生异样也不会泄露资源或容许任何数据结构毁坏。这样的函数辨别为三种可能的保障：基本型、强烈型、不抛异样型。
• “强烈保障”往往可能以 copy-and-swap 实现进去，但“强烈保障”并非对所有函数都能够实现或具备实现意义。
• 函数提供的“异样平安保障”通常最高只等于其所调用之各个函数的“异样平安保障”中的最弱者。

条款 30 透彻理解 inlining 的里里外外

• 将大多数 inlining 限度在小型、被频繁调用的函数身上。这可使日后的调试过程和二进制降级（binary upgradability）更容易，也可使潜在的代码收缩问题最小化，使程序的速度晋升机会最大化。
• 不要只因为 function templates 呈现在头文件，就将它们申明为inline。

条款 31 将文件间的编译依存关系降至最低

• 反对“编译依赖最小化”的个别构想是：依赖于申明式，不要依赖于定义式。基于此构想的两个伎俩时 Handle classes 和Interface classes。
• 程序库头文件应该以“齐全且仅有申明式”（full and declaration-only forms）的模式存在。这种做法不管是否设计 templates 都实用。

6. 继承与面向对象

条款 32 确定你的 public 继承塑模出 Is- a 关系

• “public继承”象征 Is-a。实用于base class 身上的每一件事件肯定也实用于 derived classes 身上，因为每一个“derived class”对象也是一个 base class 对象。

条款 33 防止遮掩继承而来的名称

• derived class内的名称会遮掩 base class 内的名称。在 public 继承下素来没有人心愿如此。
• 为了让被遮掩的名称再见天日，可应用 using 申明式或转交函数（forwarding functions）。

条款 34 辨别接口继承和实现继承

• 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。
• 纯虚（pure virtual）函数只具体指定接口继承。
• 非纯虚（impure virtual）函数具体指定接口继承及缺省实现继承。
• non-virtual函数具体指定接口继承预计强制性实现继承。

条款 35 思考 virtual 函数以外的其余抉择

• virtual函数的代替计划包含 NVI 手法及 Strategy 设计模式的多种形式。NVI手法本身时一个非凡模式的 Template Method 设计模式。
• 将机能从成员函数移到 class 内部函数，带来的一个毛病时，非成员函数无法访问 class 的non-public成员。
• tr1::function（C++11曾经移到std::function）对象的行为就像个别函数指针。这样的对象可接收“与给定之指标签名式（target signature）兼容”的所有可调用物（callable entities）。

条款 36 绝不从新定义继承而来的 non-virtual 函数

• 相对不要从新定义继承而来的 non-virtual 函数。

条款 37 绝不从新定义继承而来的缺省参数

• 相对不要从新定义一个继承而来的缺省参数值，因为缺省参数值是动态绑定，而 virtual 函数——你惟一应该覆写的定西——确是动静绑定。

条款 38 通过复合塑模出 has- a 或“依据某物实现出”

• 复合（composition）的意义和 public 继承齐全不同。
• 在利用域（application domain），复合意味着has-a（有一个），在实现域（implementation domain），复合意味着is-implemented-in-terms-of（依据某物实现出）。

条款 39 理智而审慎的应用 private 继承

• Private继承意味着 is-implemented-in-terms-of（依据某物实现出）。它通常比复合（composition）的级别低。然而当derived class 须要拜访protected base class 的成员，或须要从新定义继承而来的 virtual 函数时，这么设计时正当的。
• 和复合（composition）不同，private继承能够造成 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 理智而审慎的应用多重继承

• 多重继承比繁多继承简单。它可能导致新的歧义性，以及对 virtual 继承的须要。
• virtual继承会减少大小、速度、初始化（及赋值）复杂度等老本。如果 virtual base classes 不带任何数据，将时最具备实用价值的状况。
• 多重继承确实有正当用处。其中一个情节波及“public继承某个 interface class”和“private 继承某个帮助实现的class”的两相组合。

7. 模板与泛型编程

条款 41 理解隐式接口和编译器多态

• classes和 templates 都反对接口（interface）接多态（polymorphism）。
• 对 classes 而言接口时显式的（explicit），以函数签名为核心，多态则是通过 virtual 函数产生于运行期。
• 对于 templates 参数而言，接口是隐式的（implicit），奠基于无效表达式。多态则时通过 template 具现化和函数重载 解析（function overloading resolution）产生于编译期。

条款 42 理解 typename 的双重意义

• 申明 template 参数时，前缀关键字 class 和typename可调换。
• 请应用关键字 typename 标识嵌套隶属类型名称；但不得在base class lists（基类列）或member initialization list（成员初始值列）内以它最为base class 修饰符。

条款 43 学习解决模板化基类内的名称

• 可在 derived class templates 内通过 this-> 指涉 base class templates 内的成员名称，或由一个明确写出的“base class资格修饰符”实现。

条款 44 将与参数无关的代码抽离 templates

• Templates生成多个 classes 和多个函数，所有任何 template 代码都不该与某个造成收缩的 template 参数产生相依关系。
• 因非类型模板参数（non-type template parameters）而造成的代码收缩往往能够打消，做法是以函数参数或 class 成员变量替换 template 参数。

条款 45 使用成员函数末班承受所有兼容类型

• 请应用member functions templates（成员函数模板）生成“可承受所有兼容类型”的函数。
• 如果你申明 member templates 用于“泛化 copy 结构”或“泛化 assignment 操作”，你还是须要申明失常的 copy 构造函数和 copy assignment 操作符。

条款 46 须要类型转换时请为模板定义非成员函数

• 当编写一个 class template，而它所提供的“与此template 相干的”函数反对“所有参数之隐式类型转换”时，请将那些函数定义为“class template外部的 friend 函数”。

条款 47 请应用 traits classes 体现类型信息

• Traits classes使得“类型相干信息”在编译期可用。它们以 template 和 ”template特化 ” 实现实现。
• 整合重载技术（overloading）后，traits calsses有可能在编译器对类型执行 if...else 测试。

条款 48 意识 template 元编程

• Template metaprogramming（TPM，模板元编程）可将工作由运行期移到编译期，因此得以实现晚期谬误侦测和更高的执行效率。
• TMP可被用来生成“基于政策抉择组合”（based on combinations of policy choices）的客户定制代码，也可用来防止生成对某些非凡类型并不适宜的代码。

8. 定制 new 和 delete

条款 49 理解 new-handler 的行为

• set_new_handler容许客户指定一个函数，在内存调配无奈取得满足时被调用。
• Nothrow new是一个颇为局限的工具，因为它只实用于内存调配，后继的结构函数调用还是可能抛出异样。

条款 50 理解 new 和 delete 的正当替换机会

• 有许多理由须要写个自定义的 new 和delete，包含改善效力、对 heap 使用谬误进行调试、收集 heap 应用信息。

条款 51 编写 new 和 delete 时需猛攻惯例

• operator new应该内含一个无穷循环，并在其中尝试分配内存，如果它无奈满足内存需要，就该调用 new-handler。它也应该有能力解决0 byte 申请。class专属版本则还应该解决“比正确大小更大的（谬误）申请”。
• operator delete应该在收到 null 指针时不做任何事。class专属版本则还应该解决“比正确大小更大的（谬误）申请”。

条款 52 写了 placement new 也要写 placement delete

• 当你写一个placement operator new，请确定也写出对应的placement operator delete。如果没有这样做，你的程序可能会产生隐微而连续不断的内存泄露。
• 当你申明 placement new 和 placement delete 时，确定不要有意识（非故意）的覆盖了它们的失常版本。

9. 杂项探讨

条款 53 不要轻忽编译器的正告

• 请庄重看待编译器收回的正告信息。致力在你的编译器的最高（最严苛）正告级别下争取“无任何正告”的荣誉。
• 不要适度依赖编译器的报警能力，因为不同的编译器看待事件的态度并不相同。一旦移植到另一个编译器上，你本来依赖的正告信息有可能隐没。

条款 54 让本人相熟包含 TR1 在内的规范程序库

• C++规范库的次要机能由 STL、iostreams、locales 组成。并蕴含 C99 规范程序库。
• TR1增加了智能指针（例如 tr1::shared_ptr）、一般化函数指针（tr1::function）、hash-based 容器（unorderd_map,unordered_set）、正则表达式 (regular expressions) 以及另外 10 个组件的反对。
• TR1本身只是一份标准。为了取得 TR1 提供的益处，你须要一份实物。一个好的实物起源时Boost。

条款 55 让本人相熟 Boost

• Boost是一个社群，也是一个网站。致力于收费、源码凋谢、同僚复审的 C++ 程序库开发。Boost在 C++ 标准化过程中表演深具影响力的角色。

• Boost提供许多 TR1 组件的实现品，以及其余许多程序库

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