Effective C++读书笔记（1）

2024年3月5日 178次阅读 来源: CoreDump

  写在前面：之前一直有在写博客，但是总是没坚持下来，感觉博客作为记录自己学习过程的工具还是十分有意义的，故而决定在这儿开始我博客之路的第一步，以C++的学习为始，从得到大量好评的Effective C++ 开始入手，记录自己学习的路程和对一些问题的思考。

effective C++给出了55个改善C++程序的具体建议，并且提出了一些在C++程序设计中经常出现的坑。

建议 01 ： 视C++为一个语言集

View C++ as a federation of languages

  早期的C++只是简单的在C上做了面向对象的拓展，发展到今天，C++已经是一个多重泛型编程语言（multiparadigm programming）,它支持：

  • 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）

  它由4个子集组成，在书中将其称为”次语言”(sublanguage), 我觉得这个描述不太好，特别是对于其中的泛型编程和STL来说，称为语言总是有些牵强， 我更愿意将它理解为子集的概念， 这4个子集分别为：

  • C，C是C++的基础，所以C++是完全兼容C语言的，当然，有部分的关键字和结构还是有一些区别的，如static关键字C++有了更为复杂的含义。如struct，c++拓展了结构体类型的面向对象特性，等等还有一些其他的，但是主要是拓展性的区别。简而言之，C++就是提供了更为高可用的高效编程，如模板(templates)、异常(exception)、重载(overload)等等，这些在c里面都是没有的。
  • Object-Oriented，这部分就是C++的语言特性相关，包括面向对象的内容： classes（构造函数、析构函数）、封装(encapsulation)、继承(inheritance)、多态（polymorphism）、virtual函数（dynamic binding）、等等…这些就是OO的在C++上的具体实现。
  • Template C++。C++的泛型编程（generic programming）部分，就是C++的函数模板(function template)、类模板（classes template），它们使得泛型编程成为可能
  • STL。STL是C++的标准模板库(Standard Template Library)，它实现了一系列通用的容器(containers)、迭代器(itrators)、算法(algorithms)、以及函数对象(function objects)，并且以巧妙并且不失高效的设计模式将它们连贯在一起，程序员可以通过使用STL来更为快速的开发高效的程序。

  所以不能简单的讲C++认为是一个语言，而是时刻注意它4个部分不同的规则，并且利用它们来完成更好的设计。

建议 02 ：尽量用const, enum, inline来替换 #define

Prefer consts, enums, and inlines to #defines

  这条建议是所有像我一样习惯C开发转向C++开发的程序员，在C程序中，为了让程序更简单修改，减少简易函数的栈开销，常常会使用#define来声明宏变量或者宏函数，但是在C++中，这是不被提倡的，因为#define定义的宏在预编译阶段展开，不会将它描述的变量生成在符号表（symbol table）中，同时，如果使用宏来描述一个浮点型常量，预编译处理器可能会盲目替换代码中对应的浮点数宏变量，虽然这样就不需要为其分配内存，但是事实上代码存储也是需要内存的，反而得不偿失。

  另外， 需要注意的是在类中对const参数的初始化，一般来说，常量值使用声明式在头文件中完成声明。

  可以在声明时初始化：

class GamePlayer {
private:
    static const int NumTurms = 5;   //为了使得常量只有一份实体
    ...
}

或者在类中声明，类外初始化

struct GamePlayer {
private:
    static const int Numturms; //声明式 头文件(.h)声明
    ...
}

const int GamePlayer::Numturms = 5;  //实现文件初始化(cpp/cc)

  一个比较有趣的操作是emum补偿，编译器必须要在编译期间获得数组的大小，有的编译器不允许“static int class” 常量” 完成 “int class 初始化操作” ，就是不能使用class内的static int 常量来作为数组大小,此时就可以曲线救国，使用所谓的“the enum hack”补偿做法，其理论基础是，一个属于枚举类型（enumerated type）的数值可被当做int使用，所以可以这样声明数组：

class GamePlayer {
private:
    enum { Numturms = 5 };   //"the enum hack" 讲NUmturms 作为5的记号
    int scores[Numturms];    //声明数组
}

  enum hack有多种用途，认识它是十分有必要的。enum hack的行为比较类似与#define 而不是const，即它在内存中没有实体，只是作替换功能，所以不能对它取地址，这样也从某种角度实现了一种约束，指针无法指向它，根据编译器的不同，有的编译器会对const对象设定另外的存储空间（没有指针和引用指向的情况下），有的编译器则会，但是使用enum hack却可以保证不会有这部分的额外开销。

  enum hack还是template metaprogramning（模板元编程）的基础技术。

在什么情况下替换

对于单纯的常量，最好使用const 对象或者enum来替换#define

对于类似与函数的宏(macros)，最好使用inline函数替换#define，虽然这样编译器会选择是否内联，但是这也是我们想要的。

    原文作者：CoreDump
    原文地址: https://segmentfault.com/a/1190000014348286
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