C++ – Effective C++

条款 01：视 C++ 为一个语言联邦

C++分为：C部分、对象C++部分、模板C++部分、STL部分。

条款 02：尽量以 const、enum、inline 替换 #define

const: 表示修饰的内容不可更改。

enum: 本质是 int 类型。

inline: 在 class 内时，如果函数允许，他被自动启用。

条款 03：尽可能使用 const

这有利于编译器更好的优化程序，并且让客户减少误操作。

在函数传值时，对于自定义类型，最好使用 const 引用。

用 mutable 修饰成员变量，表示允许成员 const 方法改变该变量。

为避免代码重复，请用非 const 函数调用 const 函数，而不是颠倒。

条款 04：确定对象被使用前已先被初始化

在 class 的构造函数表中显式写出所有成员函数，且按照声明次序。

成员变量的初始化次序与声明次序相同。

如果有变量被用于声明全局资源：

class FileSystem {
    // TODO: ...
};
extern FileSystem tfs;

为了保证构造次序正确，请放到工厂函数中：

FileSystem & tfs() {
    static FileSystem fs;
    return fs;
}

条款 05：了解 C++ 默默编写并调用那些函数

class Empty {
pubilc:
    Empty() { ... }
    Empty(const Empty & rhs) { ... }
    Empty(const Empty && rhs) { ... }
    ~Empty() { ... }

    Empty & operator = (const Empty & rhs) { ... }  
    Empty & operator = (const Empty && rhs) { ... }
};

以上是全部的默认函数，最好全部自己编写他们。

条款 06：若不想使用编译器自动生成的函数，就该明确的拒绝他们

如题，在函数后面使用 = delete 删除默认函数。

条款 07：为多态基类声明 virtual 析构函数

使用指向具有非 virtual 析构函数 的基类的指针来删除派生类对象会导致未定义的行为。为了纠正这种情况，应该用 virtual 析构函数来定义基类。

使基类析构函数 virtual 保证派生类的对象被正确地析构。

任何时候在类中都有一个 virtual 函数，您应该立即添加一个 virtual 析构函数。

条款 08：不要让异常逃离析构函数

解构函数不可抛出异常，如果一定有异常，就要直接结束程序。

或者将其异常部分放在另一个函数中，允许用户提前以其他方式调用。

条款 09：绝不再构造和析构过程中调用 virtual 函数

条款 10：令 operator = 返回一个 *this 的引用

条款 11：在 operator = 中处理 “自我赋值”

首先为 rhs 数据创建副本，然后交换副本。

条款 12：复制对象时勿忘其每一个成分

在 copy 函数中调用基类的 copy 函数，构造 copy 时。

不要因两个 copy 函数中有重复代码就让其中一个调用另一个，应放在第三个函数中。

条款 13：以对象管理资源

资源指类似 GLFW 的窗口一样的东西，在 create 后，需要用特定函数 delete 。

如果不是用对象管理，你的客户可能会忘掉 delete 。

std::auto_ptr：智能指针，其复制函数会把复制方置为 nullptr 。

不允许多个对象持有同一个指针。

std::tr1::shared_ptr：同上，不过允许一个指针被多个对象持有。

他在最后一个对象销毁时销毁指针，允许指定特定的 delete 函数。

条款 14：在资源管理类中小心 copying 行为

这可能导致资源在使用时已经被销毁。

条款 15：在资源管理类中提供对原始数据的访问

返回原始数据的指针。

条款 16：成对使用 new 和 delete 时要采取同样的形式

条款 17：以独立的语句将 newed 对象植入智能指针

防止出现异常时，出现内存泄漏。

条款 18：让接口容易被正确使用，不易被误用

让 class 的行为尽量与 int 和 STL 相似。

条款 19：设计 class 犹如设计 type

• 新 type 的对象如何创建与销毁
• 对象的初始化和赋值有什么区别
• type 如果被以值传递会发生什么
• 什么是 type 的合法值
• 需要配合某个继承图系吗
• type 需要什么样的转换
• 应该有哪些操作符和函数合法
• 哪些编译器自动生成的函数需要驳回
• 谁该是新 type 的成员
• 什么是新 type 的 “未声明接口”
• 需要模板化吗

条款 20：宁以 const 引用传参替换以值传递

条款 21：必须返回对象时，别妄想返回其引用

直接在 return 语句中使用构造，创建一个新的对象。

条款 23：宁以 非成员 或 非友元 函数替换 成员函数

条款 24：若所有参数皆需要类型转换，请为此采用 非成员 函数

使用成员函数重载 operator 时，如果 的左端可能需要转换，请使用非成员函数。

条款 25：考虑写出一个不抛出异常的 swap 函数

例如在 pimpl 手法中只需要交换指针。

最好将 std::swap 偏特化，便于客户使用。

如果无法偏特化（比如模板 class），也不要考虑为 std 加入重载函数。

在 class 的命名空间中放置特殊的 swap 函数是不错的。

条款 26：应尽可能延后变量定义式的出现时间

条款 27：尽量少做转型动作

C 转型为 类型名+变量名 例如：(int)x 或 int(x) 。

C++ 提供的新的转型方案：

const_cast：可以移除常量性。

dynamic_cast：确保安全的先下转型。（可能带来更多资源消耗）

reinterpret_cast：低级转型，比如把 int指针 转换为 int 。

static_cast：强迫隐式转型，和 C 转型大致相同。

少用 C 转型！

条款 28：避免返回 handles 指向对象内部成分

handles：像是非 const 引用和指针一样可以改变内部数据的东西。

条款 29：为 “异常安全” 而努力是值得的

基本承诺：异常抛出后，程序内的任何事物依然保持有效状态。

但是无法确定有效状态是函数执行前的状态，还是恢复到默认缺省状态。

强烈保证：如果函数失败，程序回到函数调用前。

无异常保证：函数不会失败，用 noexcept 修饰。或是失败对程序是致命的。

强烈保证的实现方法可以是，先处理一个副本，然后与原始数据 swap 。

条款 30：透彻了解 inlining 的里里外外

在 class 声明中定义的函数，常常是 inline 的。

在 class 中的空函数不一定真的为空，这时不要使用 inline 。

（他可能调用了父类及成员的函数）

条款 31：将文件间的编译依存关系降到最低

尽量使用前置 class 声明。

这会导致成员变量问题，可以用 pimpl idiom 解决。

如果可能，尽量用引用和指针代替对象本体。

如果可能，尽量用 class 声明代替 class 定义。

为声明式和定义式创建不同的头文件。（以 fwd 作为头文件后缀）

条款 32：确定你的 public 继承塑造出 is-a 关系

即每一个子类也是基类。（每一个学生（子类）是人（基类））

你需要想想，正方形是矩形吗？矩形改变高度的属性继承给正方形会发生什么？

条款 33：避免遮掩继承而来的名称

遮掩就是一个作用域内的变量可以屏蔽同名全局(外作用域)的变量。

子类的函数会遮掩父类的函数。

如果想继承父类函数，仅仅只是想重载，请在子类中使用 using 引用。

条款 34：区分接口继承和实现继承

成员函数接口一定被继承，父类可做的事，子类也必须可做。

可以为纯虚函数建立定义，但在调用时需要明确标出作用域名。

纯虚函数继承定义。

虚函数继承定义和缺省实现。

非虚函数继承定义和强制性实现。

条款 35：考虑 virtual 函数以外的其他选择

Non-Virtual Interface 的 Template Method 模式：让一个非虚成员函数调用虚的内部虚函数，方法在调用虚函数前进行事前处理，比如互斥锁等等。

Function Pointer 的 Strategy 模式：类似 GLFW 的回调函数，采用绑定，在函数构造中绑定函数。

tr1::function 的 Strategy 模式：tr1::function 可以自动兼容函数指针。

传统的 Strategy 模式：将虚函数放入另一个继承体系。

条款 36：绝不重新定义继承而来的非虚函数

条款 37：绝不重新定义继承而来的缺省参数值

但是缺省参数值是静态绑定，所以最好让静态函数调用内部虚函数，实现动态绑定。

条款 38：通过复合塑造出 has-a 或 “根据某物实现出”

复合：在 class 中放置一个 class 。

成员与 class 的关系通常是 has-a (有一个)的。

根据某物实现出通常用于使用另一个 class 的代码，但不是 is-a 关系。

条款 39：明智而审慎地使用 private 继承

private 继承不存在继承关系，即不是 is-a 关系。

他是 根据某物实现出 关系的。

private 继承意味着父类中的 public 成员将变成 private 。

通常用于接口。private 继承可以被复合代替。

EBO：一个空 class 如果当做成员也占用空间，但是继承不会。

（空类不是真的空，他通常拥有静态对象）

条款 40：明智而审慎地使用多重继承

如何多重继承中有基类成员重名，需要明写所在空间。

virtual public：虚继承，会降低程序效率，但可避免继承一个 class 多次。

多重继承常用于类似 java 的接口的功能。

条款 41：了解隐式接口和编译期多态

不同的模板在编译期被确定调用那些函数。

class 的接口是显示的，可以在定义式中看到，模板则不是。

条款 42：了解 typename 的双重意义

template<class T> class Widget;
template<typename T> class Widget;

以上两个式子并没有去别，但最好使用 class 。

typename C::const_iterator it;

typename 可以用来确定其后面的表达式是一个类型，而不是函数等等。

typename 必须做为嵌套从属类型的前缀，不能在基类表列和初始化表列存在。

条款 43：学习处理模板化基类内的名称

因为模板基类可以被特例化，所以即使继承了基类也无法使用其成员。

但是可以通过定义资格修饰符来假设他有。或使用 this 指针。

条款 44：将与参数无关的代码抽离 templates

使用模板可能导致二进制码膨胀。

以 class 成员代替模板参数消除膨胀。

条款 45：运用成员函数模板接收所有兼容类型

为模板 class 制作一个泛化 copy 函数。

即使你制作一个了泛化 copy 函数，但是你的程序还是缺省 copy 函数。

条款 46： 需要类型转换时请为模板定义非成员函数

以 class 模板内部的友元函数定义。

条款 47：请使用 traits classes 表现类型信息

这个技术用来确定类型是否合法(如是否是内置类型)，在编译期给出警告。

迭代器：

input：只能向前移动，而且只读，读仅一次。

output：只能向前移动，而且只写，写仅一次。

forward：可向前向后移动，可读写，在一些实现中可能为单向。

bidirectional：可向前向后移动，可读写，例如 set 的。

random access：可向前向后任意长度，可读写。例如 vector 的。

traits classes：

重载函数：差别仅仅是 traits 参数，用来区分调用不同的函数。

控制函数：调用重载函数。

条款 48：认识模板元编程

模板元编程是在编译期执行的程序。

下面是 TMP 的一个例子，他可以在编译期获得阶乘：

template<unsigned int n>
struct Factorial {
    enum { value = n * Factorial<n - 1>::value };
};
template<>
struct Factorial<0> {
    enum { value = 1 };
};

条款 49：了解 new-handler 的行为

new-handler 是在 new 时发现空间不足时调用的提示函数。

他不接受任何参数也不返回任何参数。

可以使用 set_new_handler 函数来设置自定义函数，该函数返回上一个 new-handler 函数。

条款 50：了解 new 和 delete 的合理替换时机

• 用来检测运用上的错误。
• 为了收集使用时的统计数据。
• 增加运行速度。
• 减少空间使用。
• 弥补缺省的分配器的非最佳齐位。
• 让对象成簇放置。
• 为了获得非传统行为。

条款 51：编写 new 和 delete 时需固守常规

• 处理 0-byte 申请。（视其为 1-byte 申请）
• 确保不会出现内存泄漏。
• 为 class 特制时，如果申请大小不符，自动调用默认函数。
• new 中应该有一个 while(true)
• 妥善处理 nullptr

条款 52：写了 placement new 也要写 placement delete

这些函数用于在特定的位置申请内存。

请不要无意识的使其掩盖正常版本的分配器。

条款 53：不要轻视编译期警告

条款 54：让自己熟悉包括 TR1 在内的标准程序库

TR1 自身只是一份规范，主要实现来着 Boost 。

组件实例：

• 智能指针 – tr1::shared_ptr 和 tr1::weak_ptr：后者可以处理环。
• tr1::function：表示所有可调用体，类似函数指针。
• tr1::bind：STL绑定器。

独立机能部分：

• Hash tables：用来实现容器。
• 正则表达式。
• Tuples：变量组，类似 pair ，但可以持有更多变量。
• tr1::array：数组。
• tr1::mem_fn：成员函数指针。
• tr1::reference_wrapper：让引用的行为更像对象。
• 随机数。
• 数学库。
• C99扩充。

模板编程部分：

• Type traits：用于判断是否是合法类型。
• tr1::result_of：用来推导函数返回值类型。

条款 55：让自己熟悉 Boost

boost.org