前言：C++是博大精深的語言，特性複雜得跟北京二環一樣，繼承亂得跟亂倫似的。 不過它仍然是我最熟悉且必須用在游戲開發上的語言，這篇文章用於挑選出一些個人覺得重要的條款/經驗/技巧進行記錄總結。 文章最後列出一些我看過的C++書籍/博客等，方便參考。 其實以前也寫過相同的筆記博文，現在用markdow ...
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前言：C++是博大精深的語言，特性複雜得跟北京二環一樣，繼承亂得跟亂倫似的。
不過它仍然是我最熟悉且必須用在游戲開發上的語言，這篇文章用於挑選出一些個人覺得重要的條款/經驗/技巧進行記錄總結。
文章最後列出一些我看過的C++書籍/博客等，方便參考。
其實以前也寫過相同的筆記博文，現在用markdown”重置“一下。
類/對象
1.多態基類的析構函數應總是public virtual,否則應為protected
當要釋放多態基類指針指向的對象時，為了按正確順序析構，必須得藉助virtual從而先執行析構派生類再析構基類。
當基類沒有多態性質時，可將基類析構函數聲明protected，並且也無需耗費使用virtual。
2.編譯器會隱式生成預設構造,複製構造,複製賦值,析構,(C++11)移動構造,(C++11)移動賦值的inline函數
當你在代碼中用到以上函數時且沒有聲明該函數時，就會預設生成相應的函數。
特殊的，當你聲明瞭構造函數（無論有無參數），都不會隱式生成預設構造函數。
不過隱式生成的函數比自己手寫的函數（即使行為一樣）效率要高，因為經過了編譯器特殊優化。
(c++11)當你需要顯式禁用生成以上某個函數時,可在聲明函數 = delete
例如：
Type(const Type& t) = delete;(c++11)當你需要顯式預設生成以上某個函數時，可在聲明函數 = default
例如：
Type(Tpye && t) = default;3.不要在析構函數拋出異常，也儘量避免在構造函數拋出異常
析構函數若拋出異常，可能會使析構函數過早結束，從而可能導致一些資源未能正確釋放。
構造函數若拋出異常，則無法調用析構函數，這可能導致異常發生前部分資源成功分配，卻沒能執行析構函數的正確釋放行為。
模板
1. 不要偏特化模板函數，而是選擇重載函數。
編譯器匹配函數時優先選擇非模板函數（重載函數），再選擇模板函數，最後再選擇偏特化模板函數。
當匹配到某個模板函數時，就不會再匹配選擇其他模板函數，即使另一個模板函數旗下有更適合的偏特化函數。
所以這很可能導致編譯器沒有選擇你想要的偏特化模板函數。
2.(C++11)不要重載轉發引用的函數，否則使用其它替代方案
轉發引用的函數是C++中最貪婪的函數，容易讓需要隱式轉換的實參匹配到不希望的轉發引用函數。（例如下麵）
template<class T>
void f(T&& value);
void f(int a);
//當使用f(long類型的參數)或者f(short類型的參數)，則不會匹配int版本而是匹配到轉發引用的版本替代方案：
- 捨棄重載。換個函數名或者改成傳遞const T&形參。
- 使用更複雜的標簽分派或模板限制（不推薦）。
函數
1.(C++11)禁用某個函數時，使用 = delete而非private
原因有4個：
- private函數仍需要寫定義（即使那是空的實現），
- 派生類潛在覆蓋禁用函數名的可能性，
- “=delete”語法比private語法更直觀體現函數被禁用的特點，
- 在編寫非類函數的時候，無法提供private屬性。
一般 = delete的類函數應為public，因為編譯器先檢測可訪問性再檢驗禁用性
2.(C++11)lambda表達式一般是函數對象。特殊地，在無捕獲時是函數指針。
編譯器編譯lambda表達式時實際上都會對每個表達式生成一種函數對象類型，然後構造出函數對象出來。
特殊地，lambda表達式在無任何捕獲時，會被編譯成函數，其表達式值為該函數指針（畢竟函數比函數對象更效率）。
因此在一些老舊的C++API只接受函數指針而不接受std::function的時候，可以使用無捕獲的lamdba表達式。
3.(C++11)儘可能使用lamada表達式代替std::bind
直接舉例說明，假設有如下Func函數：
void Func(int a, float b)；現在我們讓Func綁定上2.0f作為參數b，轉化一個void(int a)的函數對象。
std::function<void(int)> f;
float b = 2.0f;
//std::bind寫法
f = std::bind(Func, std::placeholders::_1, b);
f(100);
//lambda表達式寫法
f = [b](int a) {Func(a, b); };
f(100);可以看到使用std::bind會十分不美觀不直觀，還得註意占位符位置順序。
而使用lambda表達式可以讓代碼變得十分簡潔優雅。
4.(C++11)使用lambda表達式時，避免預設捕獲模式
按引用預設捕獲容易造成引用空懸，而顯示的引用捕獲更能容易提醒我們捕獲的是哪個變數的引用，從而更容易理清該引用的生命周期。
按值預設捕獲容易讓人誤解lambda式是自洽的（即不依賴外部）。下麵是一個典型例子：
void test() {
static int a = 0;
auto func = [=]() {
return a + 2;
};
a++;
int result = func();
}由於預設捕獲，你以為a是以按值拷貝過去，所以期待result總會會是2。但是實際上你是調用了同一個作用域的靜態變數，沒有拷貝的行為。
所以，無論是按值還是引用，都儘量指定變數，而不是用預設捕獲。
記憶體相關
1.檢查new是否失敗通常是無意義的。
new幾乎總是成功的，現代大部分操作系統採取進程的惰式記憶體分配（即請求記憶體時不會立即分配記憶體，當使用時才慢慢吞吞分配）。
所以當使用new時，通常不會立即分配記憶體，從而無法真正檢測到是否記憶體將會耗盡。
2.儘量避免多次new同一種輕量級類型，而是先new一個大區域再分配多次。
每次new的時候，實際上還會額外分配出一個存放記憶體信息的區域，而多次分配記憶體給輕量級類型時，會造成臃腫的記憶體信息。
而且在刪除這些區域時，很容易造成很多塊記憶體碎片，導致記憶體利用率不高。
所以應當使用記憶體池的方式，先new一大塊區域，再從區域分配記憶體給輕量級類型。
STL標準庫
1.(C++11)使用emplace/emplace_back/emplace_front而不是insert/push_back/push_front
emplace 最大的作用是避免產生不必要的臨時變數，因為它可以直接在容器相應的位置根據參數來構造變數。
而 insert / push_back / push_front 操作是會先通過參數構造一個臨時變數，然後將臨時變數移動到容器相應的位置。
2.在遍歷容器時刪除迭代器需謹慎
順序式容器刪除迭代器會破壞本身和後面的迭代器，節點式容器刪除迭代器會破壞本身，導致迴圈遍歷崩潰（迴圈遍歷依賴於容器原有的迭代器）。
兩個值得借鑒的正確做法：
auto it = vec.begin();
while (it != vec.end()){
if (...){
// 順序式容器的erase()會返回緊隨被刪除元素的下一個元素的有效迭代器
it = vec.erase(it);
}
else{
it++;
}
}auto it = list.begin();
while (it != list.end()){
if (...) {
t.erase(it++);
}
else {
it++;
}
}3.容器的at()會檢查邊界，[]則不檢查邊界
STL小細節。另外std::vector<bool>和std::bitset的[]提供的是值拷貝，而不是引用。
4.sort()的< 比較操作符，若兩者相等則必須返還失敗。
STL的sort演算法基本是快排，是不穩定的排序。
若比較的兩者相等時返還成功，則不穩定排序容易出現死迴圈，從而導致程式崩潰。
5.永遠記住，更低的時間複雜度並不意味著更高的效率
STL容器，特別是set,map，有著很多O(logN)的操作速度，但並不意味著是最佳選擇，因為這種複雜度表示往往隱藏了常數很大的事實。
例如說，集合的主流實現是基於紅黑樹，基於節點存儲的，而每次插入/刪除節點都意味著調用一次系統分配記憶體/釋放記憶體函數。這相比vector等矢量容器所有操作僅一次系統分配記憶體（理想情況來說），實際上就慢了不少。
此外，矢量容器對CPU緩存更加友好，遍歷該種容器容易命中緩存，而節點式容器則相對容易命中失敗。
綜合上述，如果要選擇一個最適合的容器，那麼不要過度信賴時間複雜度，除非你十分徹底的瞭解STL容器，或對各容器進行多次效率測試。
優化與效率
1.儘可能使用 ++i 而不是 i++
這個是老生常談的C++經典問題，對於int/unsigned等內置類型時，++i與i++似乎在效率上沒有區別。
然而在使用迭代器或其他自定義類型時，i++往往還得創建一個額外的副本來用於返還值，而++i則直接返還它本身。
2.在後期遇到性能瓶頸，萬不得已時才使用inline
現代編譯器已經十分智能，很多時候該寫成inline的函數編譯器會自動幫你inline，不該inline的時候即使你顯式寫了inline編譯器也有可能認為不該inline。
也就是說顯式的寫出inline只是給編譯器一個建議，它不一定會採納。
因此在開發時不用過早優化，過早考慮inline，而是遇到性能瓶頸時才考慮使用顯式寫出inline，不過大部分這時候你更應該考慮的是你寫的演算法效率。
3.儘量不使用dynamic_cast並且禁用RTTI
依靠dynamic_cast的代碼往往可以用多態虛函數解決，而且多態虛函數更加優雅。因此，儘可能避免編寫dynamic_cast。
另外可以隨之禁用與dynamic_cast相關的RTTI特性，禁用該特性可以提升程式效率（每個類少一些臃腫的RTTI信息）。
異常
1.(C++11)若保證異常不會拋出，應使用noexpect異常規格，否則不要聲明異常規格。
無聲明異常規格，意思是可能拋出任何異常。
相比無聲明異常規格的函數，noexpect函數能得到編譯器的優化（發生異常時不必解開棧），且能清晰表示自己的無異常保證。
雜項
1.(C++17)需要用到任意可變的類型時，使用std::any，std::variant而不是union
union是從c繼承來的特性，它的成員不可以是帶構造函數，析構函數，自定義複製構造函數的c++類。
因此最好不要使用union，而是用std::any或std::variant ，目前C++17已引入<any>庫和<variant>庫。
2.(C++11)auto只能推導出類型型別，而decltype能夠推導出聲明型別
int& value = 233;
auto a = value;//auto是int類型
decltype(auto) b = value; //decltype(auto)是int&類型也就是說auto的推導類型會拋棄引用性質，而decltype能夠推導出完整的聲明類型。
3.(C++11)使用nullptr而不是NULL或0
NULL是C語言遺留的東西，是將巨集定義成0的，容易造成指針和整數的二義性。
而nullptr很好的避免了整數的性質。
4.(C++11)使用enum class語法為枚舉類型提供限定範圍
C帶來的enum語法是允許枚舉類進行隱式轉換的，潛在造成程式員不希望發生的轉換。
而C++11的enum class會阻止隱式轉換，需要程式員顯示轉換
enum class Color{Red,Blue,Green};
Color color = Color::Red;
int i = static<int>(color);5.(C++11)只要潛在編譯期可計算的函數/變數，就使用constexpr
constexpr能讓一些函數/變數在編譯期就可計算，可減少運行期運算。（可視作模板元運算的美化語法）
此外，constexpr如果接受的是運行期變數/參數，則會變成運行期計算。
也就是說它既可用作編譯期運算，也可運行期運算，語境作用域比非constexpr更廣。
參考
- 《C++ Primer Plus》：當初入門C++語言的書籍。
- 《C++程式設計語言（特別版）》：C++之父編寫的入門教材，但實際上更應該算為介於入門與進階之間的工具書（用於查詢語法）。
- 《Effective C++》：C++ 進階書，深入理解與經驗
- 《More Effective C++》：C++ 進階書，深入理解與經驗
- 《深度探索C++對象模型》：C++ 進階書，深入理解
- 《Expectional C++》：C++ 進階書，深入理解與經驗
- 《高速上手 C++11/14/17》：C++11/14/17 入門書，介紹C++11/14/17各項新特性的基礎用法，它目前只有電子版本： https://github.com/changkun/modern-cpp-tutorial/blob/master/book/zh-cn/toc.md
- 《Effective Modern C++》：C++11/14 進階書，介紹C++11/14部分新特性的深入理解與經驗。
- 《游戲編程精粹 2》：游戲編程綜合技術書，有部分章節講C++的經驗。
- 《游戲編程精粹 3》：同上。
C++是非常非常複雜的語言，看的這方面書越多就越覺得自己的無知（例如C++ Boost）。
但是在學習C++的中途也必須認識到，C++是一門工具，不要過多鑽C++語言的牛角尖。
謹記：程式員是要成為工程師而不是語言學家。
