Effective C++

有人说C++程序员可以分为两类，读过Effective C++的和没读过的。世界顶级C++大师Scott Meyers 成名之作的第三版的确当得起这样的评价。

本书并没有你告诉什么是C++语言，怎样使用C++语言，而是从一个经验丰富的C++大师的角度告诉程序员：怎么样快速编写健壮的，高效的，稳定的，易于移植和易于重用的C++程序。

本书共分为9节55个条款，从多个角度介绍了C++的使用经验和应遵循的编程原则。

1. 让自己习惯C++（Accustoming your self to C++）

条款01: 视C++ 为一个语言联邦

本条款提示读者，C++已经不是一门很单一的语言，而应该将之视为一个由相关语言组成的联邦。从语言形式上看，它是一个多重范型编程语言(multiparadigm programminglanguage) ，一个同时支持过程形式(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 )的语言，从语言种类上看，它由若干次语言组成，分别为：

(1) C。说到底C++ 仍是以C 为基础。区块(blocks) 、语句( statements) 、预处理器( preprocessor) 、内置数据类型(built-in data types) 、数组(arrays) 、指针(pointers) 等统统来自C。

(2) Object-Oriented C++。这部分也就是C with Classes 的: classes (包括构造函数和析构函数) ，封装( encapsulation) 、继承( inheritance) 、多态(polymorphism) 、virtual 函数(动态绑定) ……

(3) Template C++。这是C++ 的泛型编程(generic programming) 部分，也是大多数程序员经验最少的部分。Template 相关考虑与设计己经弥漫整个C++，实际上由于templates 威力强大，它们带来崭新的编程范型(programming paradigm) ，也就是所谓的templatemetaprogramming (TMP，模板元编程)

(4) STL。 STL 是个template 程序库，它是非常特殊的一个。它对容器(containers) 、迭代器(iterators) 、算法(algorithms) 以及函数对象(function objects) 的规约有极佳的紧密配合与协调。

条款02: 尽量以const, enum, inline替换#define

本条款讨论了C语言中的#define在C++程序设计中的带来的问题并给出了替代方案。

C语言中的宏定义#define只是进行简单的替换，对于程序调试，效率来说，会带来麻烦，在C++中，提倡使用const，enum和inline代替#define；然而，有了consts 、enums 和inlines，我们对预处理器(特别是#define) 的需求降低了，但并非完全消除。#include 仍然是必需品，而#ifdef/#ifndef 也继续扮演控制编译的重要角色。目前还不到预处理器全面引迫的时候。

条款03: 尽可能使用const

本条款总结了Const的使用场景和使用它带来的好处。

关键字canst 多才多艺。你可以用它在classes 外部修饰global 或namespace作用域中的常量，或修饰文件、函数、或区块作用域(block scope) 中被声明为static 的对象。你也可以用它修饰classes 内部的static 和non-static 成员变量。面对指针，你也可以指出指针自身、指针所指物，或两者都(或都不〉是const。你应该尽可能地使用const，这样降低程序错误，使程序易于理解。

此外，一个编程技巧是：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：

class TextBlock {
public:
  const char& operator[] (std::size_t position) const {
    ……
    return text[position];
  }

  char& operator[] (std::size t position)  {
    return const_cast<char&>( static_cast<const TextBlock&>(*this) [position]);
    //将op[]返回值的const 转除为*this 加上cons, 调用const op[]
  }
};

条款04: 确定对象被使用前已先被初始化

本条款告诫程序员，在C++程序设计中，应该对所有对象初始化，以避免不必要的错误，同时，给出了高效初始化对象的方法和正确初始化对象的方法。

（1）初始化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。

考虑一个用来表现通讯簿的class ，其构造函数如下:

class PhoneNumber { ... };

class ABEntry { //ABEntry =“Address Book Entry"

 public:

  ABEntry(const std::string& name, const std::string& address , const std::list<PhoneNumber>& phones);

 private:

  std::string theName;

  std::string theAddress;

  std::list<PhoneNumber> thePhones;

  int numTimesConsulted;

};

ABEntry: :ABEntry(const std: :string& nane , const std: : string& address,

const std::list<PhoneNumber>& phones)

  theName = narne; //这些都是赋值(assignments) ,

  theAddress = address; //不是始化(initializations)。

  thePhones = phones;

  numTimesConsulted = 0;

  int num TimesConsulted;

}

正确而又高效的初始化对象的方法是：

ABEntry: :ABEntry(const std: :string& nane , const std: : string& address,

const std::list<PhoneNumber>& phones)

: theName(name),

theAddress(address), //这些都是初始化

thePhones(phones),

numTimesConsulted(0)

{} // 构造函数体是空的

C++ 有着十分固定的”成员初始化次序”。次序总是相同： base class早于其derived classes 被初始化，而class 的成员变量总是以其声明次序被初始化。回头看看ABEntry. 其theName 成员永远最先被初始化，然后是theAddress，再来是thePhones，最后是numTimesConsulted。即使它们在成员初值列中以不同的次序出现(很不幸那是合法的)，也不会有任何影响。

（2）C++ 对”定义于不同编译单元内的non-local static 对象”的初始化次序并无明确定义。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。

class FileSystem { ... };

FileSystem& tfs() //代替tfs对象

{

  static FileSystem fs; // 以local static的方式定义和初始化object

  return fs; // 返回一个引用

}

class Directory { ... };

Directory::Directory( params )

{

  ...

  std::size_t disks = tfs().numDisks();

  ...

}

Directory& tempDir() // 代替tempDir对象，

{

  static Directory td;

  return td;

}

2. 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

本条款告诉程序员，编译器自动为你做了哪些事情。

用户定义一个empty class (空类)，当C++ 处理过它之后，如果你自己没声明，编译器就会为它声明(编译器版本的)一个copy 构造函数、一个copy assignment操作符和一个析构函数。此外如果你没有声明任何构造函数，编译器也会为你声明一个default 构造函数。所有这些函数都是public 且inline 。举例，如果你写下:

class Empty { };

这就好像你写下这样的代码:

class Empty {

 public:

  Empty() { ... }

  Empty(const Empty& rhs) { ... )

  -Empty( ) { ... }

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

};

需要注意的是，只要你显式地定义了一个构造函数（不管是有参构造函数还是无参构造函数），编译器将不再为你创建default构造函数。

条款06: 若不想使用编译器自动生成的函数，就该明确拒绝

本条款告诉程序员，如果某些对象是独一无二的（比如房子），你应该禁用copy 构造函数或copy assignment 操作符，可选的方案有两种：

(1) 定义一个公共基类，让所有独一无二的对象继承它，具体如下：

class Uncopyable {

 protected: //允许derived对象构造和析构

  Uncopyable () {}

  -Uncopyable(} { }

 private:

  Uncopyable(const Uncopyable&}; //但阻止copying

  Uncopyable& operator=(const Uncopyable&);

};

为阻止HomeForSale对象被拷贝，唯一需要做的就是继承Uncopyable:

class HomeForSale: private Uncopyable {

  …

};

这种方法带来的问题是，可能造成多重继承，这回导致很多麻烦。

(2) 创建一个宏，并将之放到每一个独一无二对象的private中，该宏为：

// 禁止使用拷贝构造函数和 operator= 赋值操作的宏

// 应该类的 private: 中使用

#define DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(TypeName) \

TypeName(const TypeName&); \

void operator=(const TypeName&)

这种方法比第一种方法好，google C++编程规范中提倡使用该方法。

zixie1991 / cplusplus-exercise

Effective C++ #10