C++ Effective C++

让自己习惯C++Accustoming Yourself to C++

条款01 视C++为一个语言联邦 (View C++as a federation of languages)

  • 面向过程形式（procedural）
  • 面向对象形式（object-oriented）
  • 函数形式（functional）
  • 泛型形式（generic）
  • 元编程形式（metaprogramming)

条款02：尽量以const，enum，inline替换＃define (Prefer consts，enums，and inlines to＃defines)

  • 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：尽可能使用const (Use const whenever possible)

  • 将某些东西声明为const可帮助编译器侦测出错误用法。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
  • 编译器强制实施bitwise constness，但你编写程序时应该使用“概念上的常量性”（conceptual constness）,意味着你不应该将一个返回数据成员非常量引用的成员函数声明为const。虽然这个函数本身没有修改对象（即符合 bitwise constness），但调用者可以拿到这个非常量引用来修改对象内部的数据
  • 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

条款04: 确定对象被使用前已先被初始化 (Make sure that objects are initialized before they’re used)

  • 为内置型对象进行手工初始化，因为C++不保证初始化它们
  • 构造函数最好使用成员初值列（member initialization list），而不要在构造函数本体内使用赋值操作（assignment）。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
  • 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

构造/析构/赋值运算 Constructors，Destructors，and Assignment Operators

条款05：了解C++默默编写并调用哪些函数 (Know what functions C++silently writes and calls)

  • 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 (Explicitly disallow the use of compiler-generated functions you do not want)

  • 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 (Declare destructors virtual in polymorphic base classes)

  • polymorphic（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
  • 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（polymorphically），就不该声明virtual析构函数

条款08：别让异常逃离析构函数 (Prevent exceptions from leaving destructors)

  • 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
  • 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 (Never call virtual functions during construction or destruction)

  • 在base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 tothis (Have assignment operators return a reference tothis)

  • 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” (Handle assignment to self in operator=)

  • 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
  • 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 (Copy all parts of an object)

  • Copying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
  • 不要尝试以某个copying函数实现另一个copying函数。应该将共同机能放进第三个函数中，并由两个coping函数共同调用

资源管理 Resource Management

条款13：以对象管理资源 (Use objects to manage resources)

  • 为防止资源泄漏，请使用RAII(Resource Acquisition Is Initialization)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
  • 两个常被使用的RAII 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copying行为 (Think carefully about copying behavior in resource-managing classes)

  • 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
  • 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:资源管理类中提供对原始资源的访问 (Provide access to raw resources in resource-managing classes)

  • APIs往往要求访问原始资源（raw resources），所以每一个RAII class应该提供一个“取得其所管理之资源”的办法
  • 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 (Use the same form in corresponding uses of new and delete)

  • 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 (Store newed objects in smart pointers in standalone statements)

  • 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 Designs and Declarations

条款18：让接口容易被正确使用，不易被误用 (Make interfaces easy to use correctly and hard to use incorrectly)

  • 好的接口很容易被正确使用，不容易被误用。你应该在你的所有接口中努力达成这些性质
  • “促进正确使用”的办法包括接口的一致性，以及与内置类型的行为兼容
  • “阻止误用”的办法包括建立新类型、限制类型上的操作，束缚对象值，以及消除客户的资源管理责任
  • tr1::shared_ptr支持定制型删除器（custom deleter）。这可防范DLL问题，可被用来自动解除互斥锁（mutexes；见条款14）等等

条款19：设计class犹如设计type (Treat class design as type design)

  • 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 (Prefer pass-by-reference-to-const to pass-by-value)

  • 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）
  • 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 (Don’t try to return a reference when you must return an object)

  • 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(单例)

条款22：将成员变量声明为private (Declare data members private)

  • 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
  • protected并不比public更具封装性

条款23：宁以non-member、non-friend替换member函数 (Prefer non-member non-friend functions to member functions)

  • 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

条款24：若所有参数皆需类型转换，请为此采用non-member函数 (Declare non-member functions when type conversions should apply to all parameters)

  • 如果你需要为某个函数的所有参数（包括被 this指针所指的那个隐喻参数）进行类型转换，那么这个函数必须是个non-member

条款25：考虑写出一个不抛异常的swap函数 (Consider support for a non-throwing swap)

  • 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
  • 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
  • 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”
  • 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 Implementations

条款26：尽可能延后变量定义式的出现时间 (Postpone variable definitions as long as possible)

  • 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 (Minimize casting)

  • 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
  • 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
  • 宁可使用C++-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 (Avoid returning”handles”to object internals)

  • 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(声明了cosnt成员函数返回一个成员变量的引用)

条款29：为“异常安全”而努力是值得的 (Strive for exception-safe code)

  • 异常安全函数（Exception-safe functions）即使发生异常也不会泄漏资源或允许任何数据结构败坏。这样的函数区分为三种可能的保证：基本型、强烈型、不抛异常型
  • “强烈保证”往往能够以copy-and-swap实现出来，但“强烈保证”并非对所有函数都可实现或具备现实意义
  • 函数提供的“异常安全保证”通常最高只等于其所调用之各个函数的“异常安全保证”中的最弱者

条款30：透彻了解inlining的里里外外 (Understand the ins and outs of inlining)

  • 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
  • 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 (Minimize compilation dependencies between files)

  • 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
  • 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 Inheritance and Object-Oriented Design

条款32：确定你的public继承塑模出is-a关系 (Make sure public inheritance models”is-a.”)

  • 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 (Avoid hiding inherited names)

  • 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
  • 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 (Differentiate between inheritance of interface and inheritance of implementation)

  • 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
  • pure virtual函数只具体指定接口继承
  • 简朴的（非纯）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以及强制性实现继承

条款35：考虑virtual函数以外的其他选择 (Consider alternatives to virtual functions)

  • virtual函数的替代方案包括NVI(non-virtual interface)手法及Strategy设计模式的多种形式。NVI手法自身是一个特殊形式的Template Method设计模式
  • 将机能从成员函数移到class外部函数，带来的一个缺点是，非成员函数无法访问class的non-public成员
  • tr1：：function对象的行为就像一般函数指针。这样的对象可接纳与给定之目标签名式（target signature）兼容的所有可调用物（callable entities）

条款36：绝不重新定义继承而来的non-virtual函数 Never redefine an inherited non-virtual function

  • 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 (Never redefine a function’s inherited default parameter value)

  • 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” (Model”has-a”or”is-implemented-in-terms-of”through composition)

  • 复合（composition）的意义和public继承完全不同。
  • 在应用域（application domain），复合意味has-a（有一个）。在实现域（implementation 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 (Use private inheritance judiciously)

  • 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
  • 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 (Use multiple inheritance judiciously)

  • 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
  • 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
  • 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

模板与泛型编程 Templates and Generic Programming

条款41：了解隐式接口和编译期多态 (Understand implicit interfaces and compile-time polymorphism)

  • classes和templates都支持接口（interfaces）和多态（polymorphism）
  • 对classes而言接口是显式的（explicit），以函数签名为中心。多态则是通过virtual函数发生于运行期
  • 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 (Understand the two meanings of typename)

  • 声明template参数时，前缀关键字class和typename可互换
  • 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 (Know how to access names in templatized base classes)

  • 可在derived class templates内通过 “this->gt；” 指涉base class templates内的成员名称，或藉由一个明白写出的“base class资格修饰符”完成

条款44: 将与参数无关的代码抽离templates (Factor parameter-independent code out of templates)

  • 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
  • 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
  • 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 (Use member function templates to accept”all compatible types.”)

  • 请使用member function templates（成员函数模板）生成“可接受所有兼容类型”的函数
  • 如果你声明member templates用于“泛化copy构造”或“泛化assignment操作”，你还是需要声明正常的copy构造函数和copy assignment操作符

条款46：需要类型转换时请为模板定义非成员函数 (Define non-member functions inside templates when type conversions are desired)

  • 当我们编写一个class template，而它所提供之与此template相关的函数支持所有参数之隐式类型转换时，请将那些函数定义为class template 内部的friend函数

条款47：请使用traits classes表现类型信息 (Use traits classes for information about types)

  • Traits classes使得“类型相关信息”在编译期可用。它们以templates和templates特化完成实现
  • 整合重载技术（overloading）后,traits classes有可能在编译期对类型执行if...else测试

条款48：认识template元编程 (Be aware of template metaprogramming.)

  • Template metaprogramming（TMP，模板元编程）可将工作由运行期移往编译期，因而得以实现早期错误侦测和更高的执行效率
  • TMP可被用来生成基于政策选择组合(based on combinations of policy choices）的客户定制代码，也可用来避免生成对某些特殊类型并不适合的代码

定制new和delete Customizing new and delete

条款49：了解new-handler的行为 (Understand the behavior of the new-handler)

  • set_new_handler允许客户指定一个函数，在内存分配无法获得满足时被调用
  • Nothrow new是一个颇为局限的工具，因为它只适用于内存分配；后继的构造函数调用还是可能抛出异常

条款50：了解new和delete的合理替换时机 (Understand when it makes sense to replace new and delete)

  • 有许多理由需要写个自定的new和delete，包括改善效能、对heap运用错误进行调试、收集heap使用信息

条款51：编写new和delete时需固守常规 (Adhere to convention when writing new and delete)

  • operator new应该内含一个无穷循环，并在其中尝试分配内存，如果它无法满足内存需求，就该调用new-handler。它也应该有能力处理0 bytes申请。Class专属版本则还应该处理“比正确大小更大的（错误）申请”。
  • operator delete应该在收到null指针时不做任何事。Class专属版本则还应该处理“比正确大小更大的（错误）申请”

条款52：写了placement new也要写placement delete (Write placement delete if you write placement new)

  • 当你写一个placement operator new，请确定也写出了对应的placementoperator delete。如果没有这样做，你的程序可能会发生隐微而时断时续的内存泄漏
  • 当你声明placement new和placement delete，请确定不要无意识（非故意）地遮掩了它们的正常版本

杂项讨论 Miscellany

条款53：不要轻忽编译器的警告 (Pay attention to compiler warnings)

  • 严肃对待编译器发出的警告信息。努力在你的编译器的最高（最严苛）警告级别下争取“无任何警告”的荣誉
  • 不要过度倚赖编译器的报警能力，因为不同的编译器对待事情的态度并不相同。一旦移植到另一个编译器上，你原本倚赖的警告信息有可能消失

条款54：让自己熟悉包括TR1在内的标准程序库 (Familiarize yourself with the standard library，including TR1)

条款55：让自己熟悉Boost (Familiarize yourself with Boost)

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    缺失模块。
    1、请确保node版本大于6.2
    2、在博客根目录（注意不是yilia根目录）执行以下命令：
    npm i hexo-generator-json-content --save

    3、在根目录_config.yml里添加配置： 

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二线城市码农，方向偏OS多一点，热爱技术但更热爱生活<br><br>喜欢撸铁，爱玩HIFI但囊中羞涩，梦想开一家属于自己的照相馆，虽然我现在还不会拍照(=_=)