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    Effective C++ 高阶笔记

    发布日期:2022-08-07 10:22    点击次数:97

     Part11、让本身习性C++ 条款01:视C++为一个言语联邦

    C++实在不是一个带有一组守则的一体言语:他是从四个次言语( C、Object-Oriented C++、Template、STL )  形成的联邦政府,每个次言语都有本身的规约。记着这四个次于言语你就会缔造C++苟且相识很多。

    条款02:尽管即便以const,enum,inline替代 #define

     #define ASPECT_RATIO 1.653

    以上句为例,是经由过程预处理惩罚器处理惩罚而不是编译器处理惩罚,有兴许ASPECT_RATIO 没进入暗号表内,是以假设出现了编译舛误,那末编译器会提示舛误信息是 1.653  而不是 ASPECT_RATIO ,你会认为极度迷惘。

    经管编制是用常量替代宏

    const double AspectRatio = 1.653

    这样编译器就能看到ASPECT_RATIO ,并且应用常量会使代码量较小,因为预处理惩罚器只会自发的替代而出现多份 1.653

    string工具平日比char* 更好一点

    关于class的专属常量,为了限定浸染域在class内,并且预防孕育发生多个实体,最佳应用static

        1. 假设你的编译器支持在类内对const static 整数范例声名时获初值,则应用

        2. 假设不支持,则在类内界说,在对应的实现文件中赋值

    假设你需要在编译器就应用一个class常量值,则应最佳改用罗列范例enum,且罗列不克不迭用来取地点,不会为它分派额外的存储空间关于形似函数的宏,最佳改用inline的模板函数

    条款 03:尽管即便应用const

    const出当初星号右边目标是指物是常量,出当初星号右侧默示指针本身是常量,假设出当初两边,则指针和物都是常量void f1(const Widget* pw)和void f2(Widget const* pw)两种写法意思沟通,都默示被指物是常量 关于STL迭代器来说,假设你停留迭代器所指的动科不成篡改,你需要的是const_iterator 令函数前去一个常量值,每每可以或许升高因客户舛误而形成的意外(譬如把一个值赋值给一个前去值) 将const实行与成员函数的目标是为了大白该成员函数可浸染于const工具:

        1. 他们使class接口相比苟且理解

        2. 他们使得可以或许操作const工具

    const成员函数和no-const成员函数可重载,即可以或许同时出现,在传入差别的参数时光会调用差别的版本,然则偶尔我们需要这样,然则又不想代码重复,我们可以或许在no-const成员调用const成员函数来处理惩罚这个代码重复成就 譬如:const_cast<char &>( static_cast<const TextBlock&>(*this)[position]);,颠末这样内里 先安好转型使得调用的是const版本,外表再去const转型

    条款 04:肯定工具被应用前已先被初始化

    关于内置范例要举行手工初始化布局函数最佳应用成员初值列表,不要在布局函数中应用赋值操作来初始化,并且初值列表列出的成员变量序次应当和在class中声名的序次同样,因为声名序次就是C++担保的初始化序次 关于static工具,在跨编译单元之间的初始化序次是不克不迭肯定的,因为C++只担保在本文件内应用从前必定被初始化了

    举例(应用以下编制可以或许经管这个成就即以loacl static工具替代non-local static工具): 

    class FileSystem{...};  FileSystem& tfs(){      static FileSystem fs;      return fs;  } 
    Part22、布局/析构/赋值运算 条款05:相识C++镇定编写并调用了哪些函数

    假设你不界说,编译器会自动帮你操练默认的布局函数,析构函数,拷贝赋值运算符和拷贝布局函数,然则以下几种环境不会替你生成默认的拷贝赋值运算符

        1. 类中含有**引用**的成员变量

        2. 类中含有**const**的成员变量

        3. 类的**基类**中的拷贝赋值运算符是**公有**成员函数

    条款06:若不想应用编译器自动生成的函数,就应当大白推卸

    当我们不停留编译器帮我们生成响应的成员函数的时光,我们可以或许将其声名为private并且不予以实现

    条款07:为多态基类声名virtual析构函数

    以上环境应当为类声名一个virtual析构函数:

        1. 用来作为带有多态性质的基类的类

        2. 一个类中带有任何virtual函数

    假设类的策画目标不是作为基类应用,那末就不应当为它声名virtual析构函数

    条款08:别让很是逃离析构函数

    析构函数不要吐出很是,假设实在要抛出很是,那末最佳应用std::abort();,放在catch中,把这个措施压上来 假设某个措施兴许会抛出很是,那末最佳把它放在通俗函数中,而不是放在析构函数内里,让客户来执行这个函数并行止理

    条款09:绝再也不布局和析构函数中调用virtual函数

    在布局和析构的时光,不要试图调用或在调用的函数中调用virtual函数,因为会调用父类版本导致出现一些未界说的舛误

    经管措施之一: 

    class Transaction{      publci:       explicit Transaction(const std::string& logInfo);       void logTransaction(const std::string& logIngo) const;//把它变成这样的non-virtual函数       ...  };  Transaction::Transaction(const std::string& logInfo){      ...      logTransaction(logInfo);//这样调用  }  class BuyTransaction: public Transaction{       BuyTransaction( parameters ):Transaction(createLogString( parameters )){...}//将log信息传给基类的布局函数      private:       static std::string createLogString( parameters );//留心此函数为static函数  } 
    条款10:令operator= 前去一个reference to *this

    为了实现连锁赋值如内置范例x= y = z =15因为=采取右联结律,所以等价于x = (y = (z = 15)),是以,为了使我们自界说类也实现,所以*重载=,+=,-=,*=使其前去refercence to this

    条款11:在operator= 中处理惩罚“自我赋值”

    在赋值的时光会出现对自我举行赋值的环境,这类环境下我们很苟且写出不安好的代码 

    Widget::operator=(const Widget& rhs){   delete pb; //把本身释放了   pb = new Bitmap(*rhs.pb);//这就不安好了   return *this;  } 

    是以有三种推选的做法

    先验证是否是沟通的,是否是自我赋值 
    Widget::operator=(const Widget& rhs){  if(this == &rhs) return *this;//验证是否是沟通   delete pb;    pb = new Bitmap(*rhs.pb);   return *this;  } 

       2. 在复制pb所指的货物从前别删除pb 

    Widget::operator=(const Widget& rhs){   Bitmap* pOrig = pb;   pb = new Bitmap(*rhs.pb);//让pb指向*pb的一个本来      delete pOrig; //删除本来的pb   return *this;  } 

        3. 应用交换数据的函数 

    class Widget{  ...  void swap(Widget& rhs);//交换*this和rhs的数据  ...  };  Widget::operator=(const Widget& rhs){   Widget temp(rhs);//创立一个rhs本来   swap(temp);//交换*this和上面的本来   return *this;  } 
    条款12:复制工具时勿忘其每个身分

    为了确保复制的时光复制工具内的全体成员变量,我们应当在字类的布局和赋值函数中调用父类的布局和赋值函数来实现各自的使命 不要查验测验在复制布局函数和赋值函数中互相调用,假想象排除重复代码,请直立一个新的成员函数,并且最佳将其设为公有且命名为init

    Part33、资源打点 条款13:以工具打点资源

    为了预防资源泄露,我们应当在布局函数中获取资源,在析构函数中释放资源,如容许以有用的防止资源泄露 应用智能指针是一个好的措施,在C++11中auto_ptr已经被弃用,有三个经常使用的是unique_ptr,share_ptr和weak_ptr

    条款14:在资源打点类左右copying措施

    我们在打点RAII(布局函数中获取,析构函数中释放)观念的类时,应当对差别的环境,痛处差别的目标举行处理惩罚

        1. 当我们处理惩罚不克不迭同步拥有的资源的时光,可以或许才用**抑制复制**,如把copying操做声名为private

        2. 当我们停留怪异拥有资源的时光,可以或许采取**引用计数法**,譬如应用shared_ptr

        3. 当我们需要拷贝的时光,可以或许采取**深拷贝**

        4. 或许某些时光我们可以或许采取**转移**底部资才力有权的编制

    条款15:在资源打点类中供应答原始资源的拜访

    有的api函数每每需要拜访类的原始资源,所以每个RAII类应当供应一个前去其打点的原始资源的编制 前去原始资源可以或许应用体现转换也可以应用隐式转换,然则每每体现转换更为安好一点,然则隐式转换更为方便 

    class Font{   ...   FontHandle get() const {return f;} //体现转换   ...   operator FontHandle() const {return f;} //隐式转换函数   ....   private:    FontHandle f; //打点的原始资源  } 
    条款16:成对应用new和delete时要采取沟通模式

    不要对数组模式做typedef,因为这样会导致delete的时光调用的是delete ptr而不是delete [] ptr,对内置范例会出现未界说或有害的,对类的范例会导致没法调用残剩的析构函数,导致类中打点的资源没法释放,从而形成内存泄露 在new 剖明式中应用[ ] ,则在响应的delete 剖明式中也应用 [ ]

    条款17:以独立语句将newed工具置入智能指针

    诸如这样的语句processWidget (std::tr1::shared_ptr(new Widget),priority())

        1. 在先执行new Widget`语句和调用std::tr1::shared_ptr布局函数之间

        2. 不克不迭肯定priority函数的执行按次,兴许在最前面,也兴许在他们的左右

    Part44、策画与声名 条款18:让接口苟且被准确应用,不轻易被误用

    我们接口应当替客户着想,推敲全面,防止它们出错误。譬如在向函数通报日期的时光,把日期参数做成类的模式,并且用static成员函数来前去安稳的月份,防止用户参数写错 接口应当和内置接口对立分歧,防止让客户感到不恬逸,这方面STL做的很好 tr1::shared_ptr支持定制型删除器,应用它可以或许进攻跨DLL构建和删除的成就,可以或许用它来自动排除互斥锁

    条款19:策画class如同策画type

    严谨的策画一个类,应当恪守下列标准

        1. 公正的构建class的布局函数、析构函数和内存分派函数以及释放函数

        2. 不克不迭把初始化和赋值搞混了

        3. 假设你的类需要被用来以值通报,复制布局函数应当策画一个经由过程值通报的版本

        4. 你应当给你的成员变量加解放条件,担保他们黑白法值,所以你的成员函数必须担负起舛误查抄事变

        5. 假设你是派生类,那末你应当恪守基类的一些标准,如析构函数是否为virtural

        6. 你是否准许你的class有转换函数,,是否准许隐式转换。假设你只准许explicit布局函数存在,就得写出专门担当执行转换的函数

        7. 想清楚你的类应当有哪些函数和成员

        8. 哪些应当策画为公有

        9. 哪一个应当是你的friend,以及将他们嵌套与另外一个是否公正

        10. 对效劳,很是安好性以及资源应用供应了哪些担保

        11. 假设你界说的不是一个新type,而是界说全副type眷属,那末你应当界说一个类模板

        12. 假设只是界说新的字类以便为已有的类增加机制,说不定纯真界说一个或多个non-member函数或模板更好

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

    尽管即便以pass-by-reference-to-const替代pass-by-value,因为前者平日相比高效,比喻在含有类的通报时,防止了屡次布局函数和屡次析构函数的调用,大大的行进了效劳 然则关于某些,比喻内置范例,迭代器,函数调用等最佳以值通报的模式

    条款21:必须前去工具时,别妄图前去其reference

    绝对于不克不迭前去指针或许一个引用指向一个暂且变量,因为它存在栈中,一旦函数调用终止前去那末你失去的将是一个坏指针,也不克不迭应用static变量来经管,你可以或许经由过程前去值 来经管

    条款22:将成员变量声名为private

        1. 为了担保分歧性

        2. 可以或许稍微的分手拜访和掌握以及解放

        3. 外部改观后不影响应用

    protected实在不比public更具封装性

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

    我们可以或许用non-member、non-friend函数来替代某些成员函数,可以或许增加类的封装性,包裹弹性和裁减性

    条款24:若全体参数皆需要范例转换,请为此采取non-member函数

    假设你需要为某个函数的全体参数(蕴含被this指针所指的那个隐喻参数)举行范例转换,那末这个函数必须是个non-member

    条款25:推敲写出一个不抛出很是的swap函数

    在你没有界说swap函数的环境下,业界新闻编译器会为你调用通用的swap函数,然则有的时光那实在不是高效的,因为默认环境它在置换如指针的时光把全副内存都置换 我们采取一种经管措施 1. 在类中供应一个 public swap成员函数,并且这个函数不克不迭抛出很是2. 在类的命名空间中供应一个non-member swap函数,并令它调用类中的swap函数 3. 假设你正在编写一个类而不是模板类,为你的class特化std::swap函数,并令它调用你的swap函数 4. 请在类中声名 using std::swap,让其表露,使得编译器自行抉择更相宜的版本

    Part55、实现 条款26:尽管即便延后变量界说式的出现时光

    界说一个变量,那末你就得承受这个变量的布局和析构的成本时光,所以在界说一个变量的时光我们应当尽管即便的延后界说时光,在应用前界说,这样防止我们界说了却没有应用它,形成糟践

    条款27:尽管即便少做转型措施

    旧式转型是C风格的转型,C++中供应四种旧式转型:

     const_cast 平日被用来将工具的常量性转除。它也是惟一有此才能的转型操作符  dynamic_cast 次要用来执行“安好向下转型” ,也就是用来抉择对某工具是否归属继承系统中的某个范例。它是惟一没法由旧式语法执行的措施,也是惟一兴许淹灭严重运行成本的转型措施  reinterpret_cast 意图执行低级转型,事实措施(及终局)兴许取决于编译器,这也就默示它不成移植。譬如将一个pointer to int转型为一个int。这一类转型在低级代码以外很少见。  static_cast 用来志愿隐式转换,譬如将non-const工具转换为const工具,或将int转为double等等,它也可以用来执行上述多种转换的反向转换,譬如将void* 指针转为 type 指针,将pointer-to-base 转为 pointer-ro-derived 。但它没法将 const 转为 non-const ——这个只要const_cast材干办到

    旧式转型应用的机遇是,当要调用一个explicit布局函数对一个工具通报给一个函数时,别的尽管即便用旧式转型

    请记着下列:

        1. 假设可以或许的话,防止dynamic_cast转型,假设实在需要,则可以或许试着用其它无转型规划接替

        2. 假设转型是须要的,那末应当把他潜匿于某个函数迎面,客户随后可以或许调用该函数,而不是需要将转型放进本身的代码里

        3. 宁可要新型转型,也不要应用旧式转型

    条款28:防止前去handles指向工具外部身分

    防止前去handle(蕴含引用,指针和迭代器)指向工具外部。如容许以增加封装性,也能把出现空悬指针的兴许性升高

    条款29:为“很是安好”而尽力是值得的

    很是安好函数供应下列三个担保之一:根抵承诺:假设很是被抛出,顺序内的任何事物依然对立在有用形态下。没有任何工具或数据会是以而废弛,全体工具都处于一种外部先后分歧的形态。然而顺序的事实形态恐怕不成预见激烈担保:假设很是被抛出,顺序形态不改变。调用这样的函数需要有这样的认知:假设函数告成,就是齐全告成,假设函数失利,顺序会光复到“调用从前”的形态不抛掷担保:承诺绝不抛出很是,因为它们总是兴许实现他们本来承诺的功用。浸染于内置范例身上全体操作都供应nothrow担保,这黑白常安好码中一个必不成少的关键根抵质料

    这三种担保是递增的纠葛,然则假设我们实在做不到,那末可以或许供应第一个根抵承诺,我们在写的时光应当想怎么样让它具有很是安好性

        1. 首先以工具打点资源可以或许阻止资源泄露

        2. 在你能实现的环境下,尽管即便餍足以上的最高等级

    条款30:透彻相识inlining 的里里外外

    inline 声名的两种编制:

        1. 隐喻的inline请求,即把界说写在class外部

        2. 大白声名,即在界说式前加之关键字inline

    将大大都inlining限定在小型、被频繁调用的函数身上。这可以或许使从此调试和二进制降级更苟且,也可以使得潜伏的代码紧缩成就最小化。不要只因为function templates出当初头文件,就将他们声名为inline

    条款31:将文件间的编译依存纠葛降至最低

    支持“编译依存性最小化”的思想是:相依于声名式,不要相依于界说式

        1. 头文件和实现相别离,头文件齐全且惟一声名式

        2. 应用创立接口类

    Part66、继承与面向工具策画 条款32:肯定你的public继承塑模出is-a纠葛

    public继承意味着is-a的纠葛,即子类是父类的一种不凡化,得当基类的必定得当子类,每个派生类工具含有着父类工具的特征

    条款33:防止遮掩继承而来的名称

    在父类中的名称会被字类的名称笼盖,尤为是在public继承下,没有人停留这样的发生 为了不被遮掩,可以或许应用using声名式或转交函数,交给子类

    条款34:判别接口继承和接口实现

    声名纯虚函数的目标就是为了让派生类只继承函数接口 声名虚函数的目标是让派生类继承该函数的接口和缺省实现 声名通俗函数的目标就是让派生类强逼担当本身的代码,不停留从头界说

    条款35:推敲virtual函数以外的别的抉择 条款36:绝不从头界说继承而来的non-virtual函数

    任何环境下都不应当从头界说一个继承而来的non-virtual函数

    条款37:绝不从头界说继承而来的缺省参数值

    绝对于不要从头界说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的,而virtual函数——你惟一应当覆写的货物是静态绑定

    条款38:经由过程复合塑模has-a或“痛处某物实现出”

    判别public继承和复合 在应用规模,复合意味着一其中含有另外一个,即has-a纠葛;在实现规模意味着痛处某物实现出

    条款39:明智而小心地应用private继承

    当需要复应时,尽管即便的应用复合,须要时才应用private: 当protected成员或virtual函数干连出去的时光 当空间方面的优劣纠葛,需要尺寸最小化

    条款40:明智而小心地应用多重继承

    多重继承时光,假设其父类又继承同一个父类,所以经管的编制就是应用virtual继承,即其父类同时以virtual继承那个父类,然则响应的也会支出一些价值,譬如时光更慢,需要从头界说父类的初始化等,是以策画时最佳不要让这个父类有任何数据成员当繁多继承和多重继承均可以或许,那末最佳抉择繁多继承,多重继承也有正当的用途,可以或许实现同时public继承和private继承的组合

    Part77、模板与泛型编程 条款41:相识隐式接口和编译期多态

    显式接口:由函数的签名式(也就是函数名称、参数范例、前去范例)形成 隐式接口:不基于函数签名式,而是由有用剖明式形成 面向工具和泛型编程都支持接口和多态,只不过一个以显式为主,一个以隐式为主 两种多态一个在运行期一个在编译期

    条款42:相识typename的两重意思

    声名模板参数的时光,class和typename是可以或许更调的,没什么不一样 然则标识嵌套从属范例名称的时光必须用typename 不得在基类列(继承的时光)或成员初值列(初始化列表)内以它作为基类修饰符 

    templete<typename T>  class Derived:public Base<T>::Nested{ //基类列表中不成以加“typename”  public:      explicit Derived(int x): Base<T>::Nested(x){//mem.init.list中不许许“typename”          typename Base<T>::Nested temp; //这个是嵌套从属范例名称          ... //作为一个基类修饰符需要加之typename      }  }    
    条款43:深造处理惩罚模板化基类内的名称

    模板化基类指的是当派生类的基类是一个模板

        1. 在基类函数调用从前加之  this->

        2. 应用 using 声名式  ,陈诉编译器,请它假设这个函数存在

        3. 指出这个函数在基类中,应用基类::函数的模式写进去(不推选这个,因为假设是virtual函数,则 会影响静态绑定)

       然则当有模板全特化的时光,确凿应用的没有这个函数,那末依然会报错

    条款44:将与参数有关的代码抽离进去

    模板生成多个类和多个函数,所以任何模板代码都不该和某个形成紧缩的模板参数孕育发生相依纠葛 因非范例模板参数形成的代码紧缩,每每可以或许排除,做法是以函数参数或类成员变量替代模板参数 因范例模板参数形成的代码紧缩,每每可以或许升高,做法是让带有齐全沟通的二进制表述 的具体范例同享实现码

    条款45:应用成员函数模板担当全体兼容范例

    应用成员函数模板可以或许生成领受全体兼容范例的函数 假设你声名成员函数模板用来泛化拷贝布局函数和赋值操作,那末你还需要声名畸形的拷贝布局函数和赋值操作

    条款46:需要范例转换时请为模板界说非成员函数

    当我们编写一个模板类,它供应的和这个模板祥光的函数支持全体参数的隐式范例转换,请将哪些函数界说为模板类的外部的friend函数

    Part88、定制new和delete 条款49:相识new—handler的措施

    当new分派失利的时光,它会先调用一个客户指定的舛误处理惩罚函数(set_new_handler),一个所谓的new—handler 它是一个typedef界说出一个指针指向函数,该函数没有参数也不前去任何货物 set_new_handler的参数是个指针指向operator new 没法分派足够内存时该被调用的函数。其前去值也是个指针,指向set_new_handler 被调用前正在执行(当即就要被替代)的那个new—handler函数 一个杰出策画的new—handler函数必须做下列事变:

        1. 让更多内存可被应用。此计策的一个做法是,顺序一同头就分派一大块内存,然后当其第一次被调用,将它释还给顺序应用

        2. 按部就班另外一个new—handler。可以或许配置让其调用另外一个new—handler来替代本身,用来做差别的事变,其做法是调用set_new_handler

        3. 卸载new—handler,也就是将null指针传给set_new_handler,这样new在分派不告成时抛出很是

        4. 抛出bad_alloc的很是。

        5. 不前去,调用abort或exit

        6. C++并部支持类的专属new—handler,但实在也不需要。你可以或许令每个类供应本身的set_new_handler和operator new即可

           set_new_handler准许客户指定一个函数,在内存分派没法获取餍足时调用。

           Nothrow new是一个颇为范围的器材,因为它只实用于内存分派:后继的布局函数调用照旧兴许抛出很是

    条款50:相识new和delete的公正替代机遇

    替代operator new或operator delete的三个罕见因由:用来检测应用上的舛误 为了采集应用上的统计数据 为了增加分派和偿还的速度 为了升高缺省内存打点器带来的空间额外开销,也就是实现内存池,可以或许减省空间为了补偿缺省份配器中的非最佳齐位 为了将相干工具成簇会合 为了获取非传统措施

    相识什么时光可在“全局性的”或“class专属的”根抵上公正替代缺省的new和delete

    条款51:编写new和delete时需固守通例

    operator new应当内含有一个无量的循环,并在其中查验测验分派内存,假设它没法餍足内存需要,就该调用new-handler。它也应当有才能处理惩罚0 bytes请求,即将其根据1 byte分派。Class 专属版本应当处理惩罚“比准确大小更大的(舛误)请求”,因为当有字类继承的时光,会出现传入的大小和父类大小差别,所以要举行鉴定形如if(size != sizeof(父类))operator delete应当在收到NULL指针的时光什么也不做,须要时交给全局的operator new来处理惩罚。

    条款52:写了placement new也要写placement delete

    当你写一个placement operator new ,请肯定也写了对应的placement operator delete版本。假设没有这样做,兴许回发生隐微而陆续赓续的内存泄露当你声名placement new 和placement delete,请肯定不要无意识(非成心)地遮掩畸形的全局版本,你假想象供应自界说模式,请内含全体畸形模式的new和delete或行使继承机制及using声名式

    Part99、杂项探究

    条款53:不要疏忽编译器的正告

    差别的编译器有差别的正告标准,要严正对待编译器收回的正告信息。尽力在你的编译器的最高正告级别下争夺“无任何正告”的荣誉 不要适度寄托编译器的报警才能,因为差别的编译器对待事变的态度实在不沟通。一旦移植到另外一个编译器上,你本来寄托的正告信息有兴许磨灭

    条款54:让本身意识蕴含TR1在内的标准顺序库

    C++标准顺序库的次要机能由STL、iostream、locales形成。并包孕C99标准顺序库。TR1增加了智能指针(譬如 tr1::shared_ptr)、普通化函数指针(tr1::function)、hash-based容器、正则剖明式以及此外10个组件的支持 TR1本身知识一份标准。为了获取TR1供应的益处,你需要一份实物。一个好的实物起原是Boost。

    条款55:让本身意识Boost

    Boost是一个社群,也是一个网站。起劲于收费、源码开放、同僚复审的C++顺序库开发。Boost在C++标准化进程中扮演具有影响力的角色 Boost供应不少TR1组件实现品,以及别的不少顺序库