《Effective C++》第三版中文版深度解读

《Effective C++ 第3版中文版》是Scott Meyers所著的一本关于C++编程实践的书籍，自从1991年首次出版以来，就以其精辟的论述和实用的建议，赢得了广大C++程序员的喜爱。第三版是该书系列的最新修订版，对原书内容进行了更新，以适应C++11标准的新特性。 本书内容覆盖了C++编程中常见的问题和解决方案，重点在于提升代码质量和开发效率。Scott Meyers根据他在C++编程领域超过20年的经验，系统地总结了55条准则，这些准则可以帮助程序员避免常见的编程错误，写出更加高效、安全、易于维护的代码。 知识点涵盖以下方面： 1. 条款1：视C++为一个语言联邦 - C++语言包含了四种不同的子语言：C、面向对象的C++、模板C++、STL。理解这一点有助于更好地理解C++的特性以及其设计的原因。 2. 条款2：尽量以const、enum、inline替换#define - 这一章讲述了预处理器指令#define的局限性和如何使用const和inline函数来替换#define定义常量和函数。 3. 条款3：尽可能使用const - 介绍了const修饰符的多种用途，包括修饰指针和修饰成员函数以保证不会修改类的数据成员。 4. 条款4：确定对象使用前已被初始化 - 强调了C++中的初始化和赋值的区别，并推荐使用构造函数初始化列表来初始化对象的成员变量。 5. 条款5：了解C++默认编写并调用哪些函数 - 解释了编译器如何默认地为类生成构造函数、析构函数、拷贝构造函数、拷贝赋值操作符和地址操作符。 6. 条款6：若不想使用编译器自动生成的函数，就该明确拒绝 - 说明了如何通过将拷贝构造函数和拷贝赋值操作符声明为private并且不定义它们来阻止类的对象被拷贝。 7. 条款7：为多态基类声明virtual析构函数 - 讨论了当基类指针指向派生类对象，并通过基类指针删除对象时，非虚析构函数带来的问题，以及如何通过声明虚析构函数来解决这个问题。 8. 条款8：别让异常逃离析构函数 - 阐明了如果析构函数在执行过程中抛出异常，可能导致资源泄露和其他未定义行为。 9. 条款9：绝不在构造和析构过程中调用virtual函数 - 讨论了在基类的构造和析构过程中，如果调用了virtual函数，实际上只会调用到基类的版本，而不是派生类的版本，这个行为与常规理解的多态性不一致。 10. 条款10：令operator=返回一个*this的引用 - 描述了赋值操作符应该返回一个类对象的引用，这样可以使得连续赋值成为可能，如a = b = c。 11. 条款11：在operator=中处理“自我赋值” - 说明了在赋值操作符中需要检查自我赋值的情况，避免导致对象自我破坏。 12. 条款12：复制对象时勿忘其每一个成分 - 当拷贝构造函数或赋值操作符复制类的所有数据成员时，需要特别注意处理深拷贝和浅拷贝的问题，特别是涉及动态分配内存时。 13. 条款13：以对象管理资源 - 引入了“智能指针”（如std::auto_ptr、std::tr1::shared_ptr），它们可以自动管理对象的生命周期，减少内存泄露的可能性。 14. 条款14：在资源管理类中小心copying行为 - 讨论了当创建资源管理类（比如使用RAII手法封装资源的类）时，需要特别注意拷贝行为，避免资源被多重释放或泄露。 15. 条款15：在资源管理类中提供对原始资源的访问 - 说明了有时候需要直接访问原始资源（raw resource），资源管理类应该提供一个方法来获取这个资源。 16. 条款16：成对使用new和delete时要采取相同形式 - 提醒程序员要使用new[]来构造数组，并且用delete[]来释放，防止运行时错误。 17. 条款17：以独立语句将newed对象置入智能指针 - 指出将new和std::auto_ptr或std::tr1::shared_ptr的构造函数放在不同的语句中可以避免异常安全问题。 18. 条款18：让接口容易被正确使用，不易被误用 - 介绍如何通过设计使得接口更具健壮性，防止因为客户使用不当造成的错误。 19. 条款19：设计class犹如设计type - 强调设计类（class）时需要考虑其是否表现得像一个整体的类型（type），应包含数据成员、成员函数以及类型转换函数等。 20. 条款20：宁以pass-by-reference-to-const替换pass-by-value - 解释了为什么应该通过引用传递参数而不是通过值传递，特别是对于用户自定义类型（class types），以避免不必要的对象构造和析构。 21. 条款21：必须返回对象时，别妄想返回其reference - 讨论了当函数需要返回一个对象时，不应该返回一个引用，因为对象需要被复制，而返回引用可能导致返回一个已经销毁的对象。 22. 条款22：将成员变量声明为private - 强调成员变量应当声明为private，以控制对它们的访问并提供封装性。 23. 条款23：宁以non-member、non-friend替换member函数 - 讨论了如何通过non-member non-friend函数来提供对类的访问，从而增加封装性。 24. 条款24：若所有参数皆需类型转换，请为此采用non-member函数 - 解释了当类的设计使得其操作需要对参数进行隐式类型转换时，应将函数定义为非成员函数。 25. 条款25：考虑写出一个不抛异常的swap函数 - 讨论了如何在异常安全性中实现一个稳定、异常安全的swap操作，有时需要提供一个自定义的swap函数。 26. 条款26：尽可能延后变量定义式的出现时间 - 推荐将变量的定义尽可能延后到能够给它初值的时候，以减少作用域内的非活跃变量数量，并缩短其生命周期。 27. 条款27：尽量少做转型动作 - 详述了不同类型的类型转换（C风格、函数风格、const_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、static_cast），并推荐尽量减少使用它们。 28. 条款28：避免返回handles指向对象内部成分 - 说明了返回对象内部数据的句柄（handle）可能破坏封装性，并增加程序维护难度。 29. 条款29：为“异常安全”努力是值得的 - 阐明了异常安全编程的重要性，包括基本保证、强烈保证和不抛异常保证，以确保在异常发生时，资源能够正确释放，程序状态不会被破坏。 30. 条款30：透彻了解inlining的里里外外 - 讨论了内联函数的优势与劣势，包括提高效率和代码膨胀的风险，以及内联函数对于调试的影响。 31. 条款31：将文件间的编译依存关系降至最低 - 介绍了如何通过接口声明（前向声明）和类声明（header）的分离，避免C++中的循环依赖问题，以及pimpl惯用法（编译防火墙）。 32. 条款32：确定你的public继承塑模出is-a关系 - 讨论了public继承表示“is-a”的关系，并阐明了这种关系在设计中的重要性。 33. 条款33：避免遮掩继承而来的名称 - 说明了派生类中成员名称的遮蔽问题，如何避免遮掩继承而来的名称，以及如何通过using声明来解决这个问题。 34. 条款34：区分接口继承和实现继承 - 讲解了为什么public继承应该是is-a关系的同时，阐述了区分接口继承（纯粹的虚函数）和实现继承（含具体实现的虚函数）的重要性。 35. 条款35：考虑virtual函数以外的其他选择 - 分析了继承和虚函数的开销问题，并提出了替代方案，比如策略模式、函数指针等。 36. 条款36：绝不重新定义继承而来的non-virtual函数 - 解释了为什么继承而来的non-virtual函数不能重新定义，因为这会破坏基类的预期行为。 37. 条款37：绝不重新定义继承而来的默认参数值 - 讨论了重新定义继承而来的默认参数值可能导致的混乱问题，因为不同的调用情况可能会调用到不同版本的函数。 38. 条款38：通过复合塑模出has-a或“根据某物实现出” - 介绍了复合（composition）的概念，以及如何通过复合来模拟has-a或“根据某物实现出”的关系。 39. 条款39：明智而审慎地使用private继承 - 讨论了private继承的含义，以及使用它时应该考虑的权衡利弊。 40. 条款40：明智而审慎地使用多重继承 - 阐明了多重继承的复杂性以及当使用它时应该注意的问题，包括菱形继承（diamond inheritance）和虚基类等。 以上总结的知识点是《Effective C++ 第3版中文版》中涵盖的核心概念。通过理解这些知识点，程序员不仅能够编写出更加规范的C++代码，而且能够深刻理解C++语言的哲学和设计思想。