### 1 .讓自己習慣C++ #### 條款01 視C++為一個語言聯邦 * `C` * `Object-Oriented C++` * `Template C++` * `STL` * `C++`高效編程守則視情況而變化，取決於你使用`C++`的哪一部分。 #### 條款02 儘量與const， ...
1 .讓自己習慣C++
條款01 視C++為一個語言聯邦
CObject-Oriented C++Template C++STLC++高效編程守則視情況而變化，取決於你使用C++的哪一部分。
條款02 儘量與const，enum，inline替換#define
- 對於單純常量，最好以
const對象或enums替換#defines。 - 對於形似函數的巨集（
macros），最好改用inline函數替換#defines。
條款03 儘可能使用const
- 將某些東西聲明為
const可以幫助編譯器偵測出錯誤用法。const可被施加於任何作用域內的對象、函數參數、函數返回類型、成員函數本體。 - 編譯器強制實施
bitwise constness，但你編寫程式時應該使用“概念上的常量性”（conceptual constness）。 - 當
const和non-const成員函數有著實質等價的實現時，令con-const版本調用const版本可避免代碼重覆。
條款04 確定對象使用前已被初始化
- 為內置類型對象進行手工初始化，因為
C++不保證初始化他們。 - 構造函數最好使用成員初始值列（
member initialization list），而不要在構造函數本體內使用賦值操作（assignment）。初始值列列出的成員變數，其排列次序應該和它們在class中聲明的次序相同。 - 為免除“跨編譯單元之初始化次序”問題，請以
local static對象替換non-local static對象。
2. 構造/析構/賦值運算
條款05 瞭解C++預設編寫並調用哪些函數
- 編譯器可以暗自為
class創建default構造函數、copy構造函數和copy assignment操作符，以及析構函數。（C++11開始還有move constructor和move assignment）。
條款06 若不想使用編譯器自動生成的函數，就應該明確拒絕
- 為駁回編譯器自動（暗自）提供的機能，可將相應的成員函數聲明為
private並且不予實現。使用像uncopyable這樣的base calss也是一種做法。（C++11以後可以使用=delete告訴編譯器刪除不需要的成員函數。）
條款07 為多態積累聲明virtual析構函數
- 多態性質的
base calsses應該聲明一個virtual析構函數。如果class帶有任何virtual函數，它就應該擁有一個virtual析構函數。 Classes的設計目的如果不是作為base classes使用，或不是為了具備多態（polymorphically），就不應該聲明virtual析構函數。
條款08 別讓異常逃離析構函數
- 析構函數絕對不要吐出異常。如果一個被析構哈你數調用的函數可能拋出異常，析構函數應該捕捉人分和異常，併吞下它們或結束程式。
- 如果客戶需要對某個操作函數運行期間拋出的異常做出反應，那麼
class應該提供一個普通函數（而非析構函數中）執行該操作。
條款09 絕不在構造和析構過程中調用virtual函數
- 在構造和析構期間不要調用
virtual函數，因為這類調用從不下降至derived class。
條款10 令operator=返回一個reference to *this
- 為了實現“連鎖賦值”，應該令
operator=返回一個reference to *this。
條款11 在operator=中處理“自我賦值”
- 確保當對象自我賦值時
operator=有良好的行為。其中技術包括比較“來源對象”和“目標對象”的地址、精心周到的語句順序、以及copy-and-swap。 - 確定任何函數如果操作一個以上的對象，而其中多個對象時同一個對象時，其行為仍然正確。
條款12 複製對象時勿忘其每一個成分
Copying函數應該確保賦值“對象內的所有成員變數”及“所有base class”成分。- 不要嘗試以某個
copying函數實現另一個copying函數。應該將共同機能放在第三個函數中，並有兩個copying函數共同調用。
3. 資源管理
條款13 以對象管理資源
- 為了防止資源泄露，請使用
RAII對象，它們在構造函數中獲得資源併在析構函數中釋放資源。 - 兩個常被使用的
RAII Class分別時tr1::shared_ptr和auto_ptr。前者通常是較好的選擇，因為其copy行為比較直觀。若選擇auto_ptr，賦值動作會使它（被覆制物）指向null。（C++11中使用std::shared_ptr、std::unique_ptr和std::weak_ptr代替了兩者。）
條款14 在資源管理類中小心copying行為
- 複製
RAII對象必須一併複製它所管理的資源，所以資源的copying行為決定RAII對象的copying行為。 - 普通常見的
RAII class copying行為是：抑制copying、實行引用計數法（reference counting）。不過其行為也都可以被實現。
條款15 在資源管理類中提供對原始資源的訪問
APIs往往要求訪問原始資源（raw resources），所以每一個RAII Class應該提供一個“取得其所管理之資源”的辦法。- 對原始資源的訪問可能經由顯式轉換或隱式轉換。一般而言顯式轉換比較安全，隱式轉換對客戶比較方便。
條款16 成對使用new和delete時要採取相同形式
- 如果在
new表達式中使用[]，必須在相應的delete表達式中也使用[]。如如果在new表達式中不使用[]，一定不要在相應的delete表達式中也使用[]。
條款17 以獨立語句蔣newed對象置入智能指針
- 以獨立語句將
newed對象存儲於（置入）智能指針內。如果不這樣做，一旦異常被拋出，有可能導致難以察覺的資源泄露。
4. 設計與聲明
條款18 讓介面容易被正確使用，不易被吳用
- 好的介面很容易被正確使用，不容易被誤用。應該在所有的介面中努力達成這些性質。
- “促進正確使用”的辦法包括介面的一致性，以及與內置類型的行為相容。
- “阻止誤用”的辦法包括建立新類型、限制類型上的操作，束縛對象值，以及消除客戶的資源管理責任。
條款19 設計class猶如設計type
Class的設計就是type的設計。應該帶著和“語言設計者當初設計語言內置類型”時一樣的謹慎來研討class的設計。
條款20 寧以pass-by-reference-to-const 替換 pass-by-value
- 儘量以
pass-by-reference-to-const替換pass-by-value。前者通常比較高效，並可避免切割問題。（slicing problem） - 以上規則並不適用於內置類型，以及
STL的迭代器和函數對象。對它們而言，pass-by-value往往比較適當。
條款21 必須返回對象時，別妄想返回其reference
- 絕不要返回
pointer或reference指向一個local stack對象，或返回reference指向一個heap-allocated對象，或返回pointer或reference指向一個local static對象而有可能同事需要多個這樣的對象。
條款22 將成員變數聲明為private
- 切記將成員變數聲明為
private。這可賦予客戶訪問數據的一致性、可細微劃分訪問控制、允諾約束條件獲得保證，並提供class作者以充分的實現彈性。 protected並不比public更具封裝性。
條款23 寧以non-member、non-friend替換number函數
- 寧可拿
non-member non-friend函數替換member函數。這樣做可以增加封裝性、包裹彈性（packing flexibility）和機能擴充性。
條款24 若所有參數皆需類型轉換，請為此採用non-number函數
- 如果需要為某個函數的所有參數（包括被
this指針所指向的那個隱喻參數）進行類型轉換，那麼這個函數必須是個non-member。
條款25 考慮寫出一個不拋棄異常的swap函數
- 當
std::swap對你的類型效率不高時，提供一個swap成員函數，並確定這個函數不拋出異常。 - 如果你提供一個
member swap，也該提供一個non-member swap用來調用前者。對於class（而非template），也請特化std;;swap。 - 調用
swap時應針對std::swap使用using聲明式，然後調用swap並且不帶任何“命名空間資格修飾”。 - 為“用戶定義類型”進行
std templates全特化時好的，但千萬不要嘗試在std內加入某些對std而言全新的東西。
5. 實現
條款26 儘可能延後變數定義式的出現時間
- 儘可能延後變數定義式的出現。這樣做可增加程式的清晰度並改善程式效率。
條款27 儘量少做轉型動作
- 如果可以，儘量避免轉型，特別時在註重效率的代碼中避免
dynamic_casts。如果有個設計需要轉型動作，試著發展無需轉型的替代設計。 - 如果轉型時必須的，試著將它隱藏於某個函數背後。客戶隨後可以調用該函數，而不需將轉型放進自己的代碼內。
- 寧可使用
C++-style（新式）轉型，而不是用舊式轉型。前者很容易辨識出來，而且也比較有著分門別類的執掌。
條款28 避免返回handles指向對象內部成員
- 避免返回
handles（包括references、指針、迭代器）指向內部對象。遵守這個條款可增加封裝性，幫助const成員函數的行為像個const，並將發生dangling handlers的可能性降至最低。
條款29 為“異常安全”而努力是值得的
- 異常安全函數（
Exception-salf functions）即使發生異常也不會泄露資源或允許任何數據結構破壞。這樣的函數區分為三種可能的保證：基本型、強烈型、不拋異常型。 - “強烈保證”往往能夠以
copy-and-swap實現出來，但“強烈保證”並非對所有函數都可以實現或具備實現意義。 - 函數提供的“異常安全保證”通常最高只等於其所調用之各個函數的“異常安全保證”中的最弱者。
條款30 透徹瞭解inlining的裡裡外外
- 將大多數
inlining限制在小型、被頻繁調用的函數身上。這可使日後的調試過程和二進位升級（binary upgradability）更容易，也可使潛在的代碼膨脹問題最小化，使程式的速度提升機會最大化。 - 不要只因為
function templates出現在頭文件，就將它們聲明為inline。
條款31 將文件間的編譯依存關係降至最低
- 支持“編譯依賴最小化”的一般構想是：依賴於聲明式，不要依賴於定義式。基於此構想的兩個手段時
Handle classes和Interface classes。 - 程式庫頭文件應該以“完全且僅有聲明式”（
full and declaration-only forms）的形式存在。這種做法不論是否設計templates都適用。
6. 繼承與面向對象
條款32 確定你的public繼承塑模出Is-a關係
- “
public繼承”意味Is-a。適用於base class身上的每一件事情一定也適用於derived classes身上，因為每一個“derived class”對象也是一個base class對象。
條款33 避免遮掩繼承而來的名稱
derived class內的名稱會遮掩base class內的名稱。在public繼承下從來沒有人希望如此。- 為了讓被遮掩的名稱再見天日，可使用
using聲明式或轉交函數（forwarding functions）。
條款34 區分介面繼承和實現繼承
- 介面繼承和實現繼承不同。在
public繼承之下，derived classes總是繼承base class的介面。 - 純虛（
pure virtual）函數只具體指定介面繼承。 - 非純虛（
impure virtual）函數具體指定介面繼承及預設實現繼承。 non-virtual函數具體指定介面繼承預計強制性實現繼承。
條款35 考慮virtual函數以外的其他選擇
virtual函數的替代方案包括NVI手法及Strategy設計模式的多種形式。NVI手法自身時一個特殊形式的Template Method設計模式。- 將機能從成員函數移到
class外部函數，帶來的一個缺點時，非成員函數無法訪問class的non-public成員。 tr1::function（C++11已經移到std::function）對象的行為就像一般函數指針。這樣的對象可接納“與給定之目標簽名式（target signature）相容”的所有可調用物（callable entities）。
條款36 絕不重新定義繼承而來的non-virtual函數
- 絕對不要重新定義繼承而來的
non-virtual函數。
條款37 絕不重新定義繼承而來的預設參數
- 絕對不要重新定義一個繼承而來的預設參數值，因為預設參數值是靜態綁定，而
virtual函數——你唯一應該覆寫的定西——確是動態綁定。
條款38 通過複合塑模出has-a或“根據某物實現出”
- 複合（
composition）的意義和public繼承完全不同。 - 在應用域（
application domain），複合意味著has-a（有一個），在實現域（implementation domain），複合意味著is-implemented-in-terms-of（根據某物實現出）。
條款39 明智而審慎的使用private繼承
Private繼承意味著is-implemented-in-terms-of（根據某物實現出）。它通常比複合（composition）的級別低。但是當derived class需要訪問protected base class的成員，或需要重新定義繼承而來的virtual函數時，這麼設計時合理的。- 和複合（
composition）不同，private繼承可以造成empty base最優化。這對致力於“對象尺寸最小化”的程式庫開發者而言，可能很重要。
條款40 明智而審慎的使用多重繼承
- 多重繼承比單一繼承複雜。它可能導致新的歧義性，以及對
virtual繼承的需要。 virtual繼承會增加大小、速度、初始化（及賦值）複雜度等成本。如果virtual base classes不帶任何數據，將時最具有實用價值的情況。- 多重繼承的確有正當用途。其中一個情節涉及“
public繼承某個interface class”和“private繼承某個協助實現的class”的兩相組合。
7. 模板與泛型編程
條款41 瞭解隱式介面和編譯器多態
classes和templates都支持介面（interface）接多態（polymorphism）。- 對
classes而言介面時顯式的（explicit），以函數簽名為中心，多態則是通過virtual函數發生於運行期。 - 對於
templates參數而言，介面是隱式的（implicit），奠基於有效表達式。多態則時通過template具現化和函數重載 解析（function overloading resolution）發生於編譯期。
條款42 瞭解typename的雙重意義
- 聲明
template參數時，首碼關鍵字class和typename可互換。 - 請使用關鍵字
typename標識嵌套從屬類型名稱；但不得在base class lists（基類列）或member initialization list（成員初始值列）內以它最為base class修飾符。
條款43 學習處理模板化基類內的名稱
- 可在
derived class templates內通過this->指涉base class templates內的成員名稱，或由一個明白寫出的“base class資格修飾符”完成。
條款44 將與參數無關的代碼抽離templates
Templates生成多個classes和多個函數，所有任何template代碼都不該與某個造成膨脹的template參數產生相依關係。- 因非類型模板參數（
non-type template parameters）而造成的代碼膨脹往往可以消除，做法是以函數參數或class成員變數替換template參數。
條款45 運用成員函數末班接受所有相容類型
- 請使用
member functions templates（成員函數模板）生成“可接受所有相容類型”的函數。 - 如果你聲明
member templates用於“泛化copy構造”或“泛化assignment操作”，你還是需要聲明正常的copy構造函數和copy assignment操作符。
條款46 需要類型轉換時請為模板定義非成員函數
- 當編寫一個
class template，而它所提供的“與此template相關的”函數支持“所有參數之隱式類型轉換”時，請將那些函數定義為“class template內部的friend函數”。
條款47 請使用traits classes表現類型信息
Traits classes使得“類型相關信息”在編譯期可用。它們以template和"template特化"完成實現。- 整合重載技術（
overloading）後，traits calsses有可能在編譯器對類型執行if...else測試。
條款48 認識template元編程
Template metaprogramming（TPM，模板元編程）可將工作由運行期移到編譯期，因而得以實現早期錯誤偵測和更高的執行效率。TMP可被用來生成“基於政策選擇組合”（based on combinations of policy choices）的客戶定製代碼，也可用來避免生成對某些特殊類型並不適合的代碼。
8. 定製new和delete
條款49 瞭解new-handler的行為
set_new_handler允許客戶指定一個函數，在記憶體分配無法獲得滿足時被調用。Nothrow new是一個頗為局限的工具，因為它只適用於記憶體分配，後繼的構造函數調用還是可能拋出異常。
條款50 瞭解new和delete的合理替換時機
- 有許多理由需要寫個自定義的
new和delete，包括改善效能、對heap運用錯誤進行調試、收集heap使用信息。
條款51 編寫new和delete時需固守常規
operator new應該內含一個無窮迴圈，併在其中嘗試分配記憶體，如果它無法滿足記憶體需求，就該調用new-handler。它也應該有能力處理0 byte申請。class專屬版本則還應該處理“比正確大小更大的（錯誤）申請”。operator delete應該在收到null指針時不做任何事。class專屬版本則還應該處理“比正確大小更大的（錯誤）申請”。
條款52 寫了placement new也要寫placement delete
- 當你寫一個
placement operator new，請確定也寫出對應的placement operator delete。如果沒有這樣做，你的程式可能會發生隱微而時斷時續的記憶體泄露。 - 當你聲明
placement new和placement delete時，確定不要無意識（非故意）的掩蓋了它們的正常版本。
9. 雜項討論
條款53 不要輕忽編譯器的警告
- 請嚴肅對待編譯器發出的警告信息。努力在你的編譯器的最高（最嚴苛）警告級別下爭取“無任何警告”的榮譽。
- 不要過度依賴編譯器的報警能力，因為不同的編譯器對待事情的態度並不相同。一旦移植到另一個編譯器上，你原本依賴的警告信息有可能消失。
條款54 讓自己熟悉包括TR1在內的標準程式庫
C++標準庫的主要機能由STL、iostreams、locales組成。並包含C99標準程式庫。TR1添加了智能指針（例如tr1::shared_ptr）、一般化函數指針（tr1::function）、hash-based容器（unorderd_map,unordered_set）、正則表達式(regular expressions)以及另外10個組件的支持。TR1自身只是一份規範。為了獲得TR1提供的好處，你需要一份實物。一個好的實物來源時Boost。
條款55 讓自己熟悉Boost
Boost是一個社群，也是一個網站。致力於免費、源碼開放、同僚覆審的C++程式庫開發。Boost在C++標準化過程中扮演深具影響力的角色。Boost提供許多TR1組件的實現品，以及其他許多程式庫
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