Effective C++

熟悉C++ Accustoming Yourself to C++

条款1：View C++ as a federation of languages.

• C
• Objected-Oriented C++
• Template C++
• STL

根据要使用的C++部分，来遵守相应的高效编程守则。

条款2：Prefer consts， enums, and inlines to #defines.

#define是预处理命令，编译器看不它的存在。

• 对于常量， 最好用const对象或者enums替换#define
• 对于形似函数的宏，改用inline函数。

条款3：Use const whenever possible

char greeting[] = "Hello";
char* p1 = greeting;      //non-const pointer, non-const data
const char* p2 = greeting;//non-const pointer, const data 
char* const p3 = greeting;//const pointer, non-const data
const char* const p4 = greeting; //const pointer, const data

必要时，使用mutable修饰变量，使其不受const限制。

条款4：Make sure that objects are initialized before they’re used.

• 区分assignment和initialization，并推荐使用列表初始化。

• 为了避免跨单元之初始化次序的问题，请使用local static对象替换non-local

构造/析构/赋值运算 Constructor，Destructor，and Assignment Operators

条款5：Know what functions C++ silently writes and calls.

编译器可以默认创建default constructor,copy constructor,copy assignment,destrutor

除了含有const或者是声明为private的父类函数需要被调用时.

条款6：Explicitly disallow the use of complier-generated functions you do not want.

• 为了防止编译器自动生成上述函数，可以将成员函数声明为private并不予实现。

条款7：Declare destructors virtual in polymorphic base classes.

• 让声明virtual析构函数被动态绑定，防止子类资源没有释放。

条款8：Prevent exceptions from leaving destructors.

以防止

• 未定义的行为
• 程序过早地结束

条款9： Never call virtual functions during construction or destruction.

在构造期间， virtual函数不是virtual函数。

因为基类构造时，意味着子类还未初始化， 如果调用的是子类virtual版本，则会导致未定义的行为。

析构函数同理。

如果要实现virtual函数的功能，可在构造时，由子类向父类传递信息。

*条款10：Have assignment operators return a reference to this.

如 operator=，+=, /=, *=/, -=。

int x, y, z;
x = y = z = 15;

为了实现连锁复制。

条款11：Handle assignment to self in operator=.

考虑异常安全和自我赋值安全（释放资源前保证以后不再使用，如释放自己再使用自己的资源）；

使用copy and swap计数。

条款12：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”以及“所有base class”成分。

• 不要尝试以某个copying函数实现另一个copying函数。应该将共同部分放在第三个函数， 并由Copying函数调用。

资源管理 Resource Management

条款13：Use objects to manage resources.

• 为了防止资源泄露，请使用RAII对象。构造时获取资源，析构时自动释放资源。
• 两个常用的RAII是tr1::shared_ptr和auto_ptr。auto_ptr复制动作会使原对象指向null；注：**unique_ptr已经取代auto_ptr**

条款14：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，其copying行为由资源的copying行为决定。
• 常见RAII class copying 行为是：抑制copying、使用reference counting

条款15：Provide access to raw resource-managing classes.

• APIs往往要求访问raw resource，所以RAII需要提供接口。
• 对row resource的访问可能仅由显示转换或隐式转换。

条款16：Use the same form in corresponding uses of new and delete.

• 如new int[] 对应delete[]

条款17：Store newed objects in smart pointers in standalone statements.

• 为了防止资源new之后，还未放入RAII的时间内， 由于其他函数的异常导致的资源泄露
• 请将资源new和放入RAII的操作放在独立语句中。

设计与声明 Design and Declaration

条款18：Make interfaces easy to use correctly and hard to use incorrectly

• 使用已经成熟类封装数据，如Month,Day,Year类来封装日期。
• 一旦类型的值是确定的，就可以限制其取值。如一年12个月，使用预定义的12个static函数返回对象。
• 限制类型内可做的事情。如a * b = c，让a * b返回一个const.
• 保持接口一致性，如命名规范，大小统一命名为size.
• 预判使用者的行为导致的一些错误。如使用者忘记释放资源。可以先发制人，直接返回一个smart pointer
• 综上，“促进正确使用”：接口一致性，与内置类型兼容。“阻止误用”：建立新类型限制类型上的操作，限制对象的取值，消除客户的资源管理责任。
• tr1:shared_ptr支持定制删除器custom deleter。可以防范DLL问题，可被用来自动解除互斥锁。

条款19：Treat class design as type design

• 如何被构造和析构，涉及到资源分配和资源释放的设计。
• 初始化和赋值行为有什么区别。
• 对象如果被passed by value意味着什么？ copy构造函数用于定义一个type的pass by value该如何实现？
• 考虑合法值的取值。并限制非法值。
• 是否需要配合继承体系？
• 需要什么样的类型转换？
• 什么样的操作符和函数对此type是合理的？
• 什么样的标准函数应该被驳回？那些必须声明为private
• 哪个成员是public,protected,private,friend.
• 什么是新type的未声明接口？
• 是否要定义为class template
• 真的需要一个新type吗， 还是只是新的derived class?

条款20： Prefer pass-by-reference-to-const to pass-by-value

• 无需拷贝，更为高效，且可以避免切割问题（子类传递后拷贝为父类）。
• 但内置类型以及STL的迭代器和函数对象，通常使用 pass-by-value更为高效。

条款21：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。
• 考虑返回reference指向一个heap-allocated对象.
• 考虑拷贝返回。

条款22：Declare data members private

• 尽可能将成员变量声明为private.
• protected并不比public更有封装性。

条款23：Prefer non-member non-friend function to member functions

条款24：Declare not-member functions when type conversions should apply to all parameters.

Rational oneHalf(1, 2);
Rational result = 2 * oneHalf;
Rational result = oneHalf * 2;

重载operator*并让隐式转换成两个Rational对象相乘。对接上一个non-member function.

条款25：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，并确定它不抛出异常。
• 如果你提供一个member swap，也该提供一个non-member swap来调用前者
• 调用swap应该针对std::swap使用using声明式，然后调用swap并且不带任何“命名空间修饰”。
• 为“用户自定义类型”进行std templates全特化是好的，但不要在std内加入。

实现 Implement

条款26：Postpone variable definitions as long as possible

• 可以的话，直接初始化。而不是默认初始后再赋值。
• 考虑循环里头直接构造，还是在外头构造，循环内赋值的成本。

条款27：Minimize casting

const_cast<T>(expression) 移除const。

dynamic_cast<T>(expression)

reinterpret_cast<T>(expression)

static_cast<T>(expression) 强迫转型，如int转成double。pointer-to-base转成pointer-to-derived.

条款28：Avoid returning “handles” to object internals.

• 可能会降低封装性。
• 可能会导致使用已经释放的资源。

条款29：Strive for exception-safe code

• 基本保证：不发生资源泄露和数据败坏。
• 强烈保证：要么执行成功，要么直接回滚到不执行的状态。
• 不抛出保证。

条款30：Understand the ins and outs of inlining

• inline函数在编译器直接将函数本体到替换到调用处。
• 因此，对于非inline函数来说，修改后重新编译链接这一个文件即可。而inline函数是需要重新编译所有调用文件的。
• 构造函数和析构函数含有不少代码，不建议inline

条款31：Minimize compilation dependencies between files

• 支持”minimize compilation dependencies “的一般构想是：相依与声明式，不要相依与定义式。
• 程序库头文件应该以”完全且仅有声明式子“（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：Make sure public inheritance models “is-a”

• “public继承”意味着is-a;

条款33：Avoid hiding inherited names.

• derived classes内的名词会掩盖base classes的名称，即名字查找先于类型检查。
• 要用到被掩盖的名称，可以使用 using声明（全部显形）或者转交函数（forwarding function）（指定显形）。

条款34：Differentiate between inheritance of interface and inheritance of implementation

• pure virtual函数在基类可以有定义，但子类仍需要重写，必要时可以显示调用基类的定义。

条款35：Consider alternatives to virtual functions

• NVI: non-virtual interface 基类中实现一个函数，调用相应virtual。
• Strategy 使用可调用的方式来替代virtual函数如 使用函数指针（但只能访问类中public的内容），或使用tr1:function调用（可调用物：可以是某个函数，函数对象，成员函数）。

条款36：Nevenr redefine an inherited non-virtual function

• 如果override一个 non-virtual function， 使用基类的指针或引用指向子类时候，调用的是基类（即声明类型）的版本（静态绑定）。
• 从 is-a的角度，基类的 non-virtual function应该具有不变性。不可被改变。

条款37：Never redefine a functions’ inherited default parameter value

• 默认参数在编译期已经确定，是静态的。
• 由于 default parameter value是静态的，取决于声明类型，而virtual function则是动态的，重定义默认参数会导致使用动态的function却使用了声明类型的默认参数。
• 解决办法是 条款35中的替代virtual的方案。

条款38： Model “has-a” or “is-implemented-in-terms-of” through composition

• has-a 如一个人有名字，身份证号码，这些是 has-a的关系。
• is-implemented-in-terms-of 如一个set可以由list来实现。

条款39：Use private inheritance judiciously

• private inheritance意味着 is-implemented-in-terms-of 。它通常比 composition的级别低。但是当 derived class需要访问 protected base class的成员，或重新定义 virtual函数的时候，这样做是合理的。
• 较于 composition，private继承可以使得 empty base最优化，占用更少空间。

条款40：Use multiple inheritance judiciously

• 多重继承比单一继承复杂。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，将是最具有使用价值的情况。
• 多重继承的确有正当用途。如“涉及public继承某个interface class”和“private继承某个协助实现的class”

模板与泛型编程 Template and Generic Programming

条款41：Understand implicit interfaces and compile-time polymorphism

• classes 和 templates 都支持接口（interface）和多态（polymorphism）。
• 对classes而言接口是显式的（explicit），以函数签名为中心。而多态则是通过 virtual 函数发生与运行期。
• 对template参数而言，接口是隐式的（implicit），基于有效表达式。多态则是通过template具现化和函数重载解析发生于编译期。

条款42：Understand the two meanings of typename

• 声明template参数时，前缀关键字class和typename可互换。
• 请用typename标识嵌套从属类型（如typename std::interator...）。但不得在基类列表或者成员初值列内作为 base class修饰符。

条款43：Know how to access names in templatized base classes

• 由于 template class可能被特例化而缺少共同函数，因此 derived template class会默认不寻找基类的函数。
• 解决办法3种：
  • 使用this->修饰该函数。
  • 使用using告诉编译器去基类寻找。
  • 使用::明确寻找哪个函数。

条款44： Factor parameter-independent code out of templates

• 这块我的代码量不够，没咋看懂。

条款45：Use member function templates to accept all compatible types

• 请使用 member function templates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”。你还需要声明 non-template版本，否则编译器会帮你生成。

条款46：Define non-member functions inside templates when type conversions are desired

• template实参推导从不将隐式类型转换考虑在内。如条款24的例子在template的情况下行不通。
• friend的其他用法。

条款47：Use traits classes for information about types

• Trait classes 使得“类型相关信息”在编译器可用。它们以 templates 和 ”template特化“实现。
• overloading使得 ， trains classes可能在编译期对类型执行 if…else测试。

条款48： 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。得以实现早期错我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，也可用于避免生成对某些特殊类型并不适合的代码。

定制new和delete

条款49：Understand the behavior of the new-handler

条款50：Understand when it makes sense to replace new and delete

• 有许多理由需要写一个自定的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：Adhere to conversion 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。Classes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。Classes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：Write placement delete if you write placement new

• 写了placement operator new，要写对应版本的delete。
• 当你写了placement new 和 placement delete，请确定不要无意识地遮掩他们正常的版本。

杂谈：Miscellany

条款53：Pay attention to compiler warnings.

条款54：Familiar yourself with the standard library，including TR1

条款55：Familiarize yourself with Boost

• Boost

读者总结

前面几部分是容易接受的，直到模板这里头涉及文件的依赖性、元编程。以及new和delete部分。

模板这块代码量不够，不能彻底理解。new和delete也是。