
C++进阶指南:《Effective C++》中文版核心条款解析
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更新于2025-04-18
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### 知识点概述
《Effective C++中文第二版》是由Scott Meyers编写的一本经典C++编程书籍,该书通过50条具体的条款,详细阐述了C++编程中应当遵循的规则和最佳实践。这些条款覆盖了从基本语法到面向对象设计的各个方面,适合初学者提升到中高级水平,以及中高级程序员巩固和改进编程技能。
#### 第一章 从C转向C++
- **条款1:尽量用const和inline而不用#define**:本条款指出在C++中应当尽量使用const来定义常量、inline函数来避免宏定义(#define)。与#define相比,const和inline能提供类型检查和作用域控制,更加安全和健壮。
- **条款2:尽量用<iostream>而不用<stdio.h>**:C++提供了iostream库作为标准输入输出操作的类库,比C语言的stdio.h提供了更强的类型安全性和更灵活的输入输出操作。
- **条款3:尽量用new和delete而不用malloc和free**:在C++中,应当使用new和delete进行动态内存分配和释放,因为它们会调用构造函数和析构函数,而malloc和free仅仅是分配和释放内存块,不调用构造函数和析构函数。
- **条款4:尽量使用C++风格的注释**:C++中推荐使用“//”进行单行注释和“/* */”进行多行注释,因为它们是C++语言的一部分,相对于C语言的“/* */”注释,C++编译器能够更好地处理它们。
#### 第二章 内存管理
- **条款5:对应的new和delete要采用相同的形式**:要求new和delete在形式上要保持一致,即如果使用了new[]分配数组,那么应使用delete[]释放。
- **条款6:析构函数里对指针成员调用delete**:析构函数需要负责释放指针成员所指向的资源,防止内存泄漏。
- **条款7:预先准备好内存不够的情况**:在使用new分配内存时,应当检查返回值是否为null,以便处理内存分配失败的情况。
- **条款8:写operator new和operator delete时要遵循常规**:自定义的new和delete应当遵循C++标准规定的常规行为。
- **条款9:避免隐藏标准形式的new**:在声明自定义的operator new时,要确保不要无意中隐藏了标准库中的operator new。
- **条款10:如果写了operator new就要同时写operator delete**:自定义的内存分配和释放应当成对出现,保持一致性。
#### 第三章 构造函数,析构函数和赋值操作符
- **条款11:为需要动态分配内存的类声明一个拷贝构造函数和一个赋值操作符**:以防止浅拷贝导致的资源管理错误。
- **条款12:尽量使用初始化而不要在构造函数里赋值**:初始化列表是初始化成员变量的首选方式,效率更高。
- **条款13:初始化列表中成员列出的顺序和它们在类中声明的顺序相同**:成员初始化列表的顺序应当与成员声明的顺序保持一致。
- **条款14:确定基类有虚析构函数**:确保派生类的析构函数能够被调用,避免资源泄漏。
- **条款15:让operator=返回*this的引用**:返回当前对象的引用可以支持连续赋值。
- **条款16:在operator=中对所有数据成员赋值**:确保赋值操作符覆盖了所有成员变量。
- **条款17:在operator=中检查给自己赋值的情况**:防止自我赋值导致的错误。
#### 第四章 类和函数:设计与声明条款
- **条款18:争取使类的接口完整并且最小**:良好的设计应当使类接口尽可能简洁,并能满足功能需求。
- **条款19:分清成员函数,非成员函数和友元函数**:合理使用这三种函数对于类的设计和封装非常重要。
- **条款20:避免public接口出现数据成员**:数据成员应当通过函数接口进行访问,以保护数据安全。
- **条款21:尽可能使用const**:const可以保证数据不被修改,提高代码的安全性。
- **条款22:尽量用“传引用”而不用“传值”**:传引用效率更高,可以避免不必要的对象复制。
- **条款23:必须返回一个对象时不要试图返回一个引用**:对于返回局部对象的引用是危险的,应当返回对象的副本。
- **条款24:在函数重载和设定参数缺省值间慎重选择**:合理使用函数重载和缺省参数可以提高代码的灵活性和可读性。
- **条款25:避免对指针和数字类型重载**:对指针和数字类型的重载很容易导致二义性,应当尽量避免。
- **条款26:当心潜在的二义性**:在使用重载、继承等特性时,注意可能出现的二义性问题。
- **条款27:如果不想使用隐式生成的函数就要显式地禁止它**:通过显式声明不使用的函数,可以避免意外调用。
- **条款28:划分全局名字空间**:使用命名空间可以避免全局命名空间的污染,提高代码组织性。
#### 第五章 类和函数: 实现
- **条款29:避免返回内部数据的句柄**:暴露内部数据可能破坏封装性,应当避免。
- **条款30:避免这样的成员函数:其返回值是指向成员的非const指针或引用,但成员的访问级比这个函数要低**:应当避免破坏封装性。
- **条款31:千万不要返回局部对象的引用,也不要返回函数内部用new初始化的指针的引用**:这可能导致悬挂引用和内存泄漏。
- **条款32:尽可能地推迟变量的定义**:推迟变量定义可以增加程序的灵活性和效率。
- **条款33:明智地使用内联**:内联可以减少函数调用开销,但过度使用会增加代码膨胀。
- **条款34:将文件间的编译依赖性降至最低**:减少编译依赖性可以加快编译速度。
#### 第六章 继承和面向对象设计
- **条款35:使公有继承体现 "是一个" 的含义**:公有继承应当体现“是一个”的关系。
- **条款36:区分接口继承和实现继承**:了解和区分不同类型的继承对于面向对象设计非常重要。
- **条款37:决不要重新定义继承而来的非虚函数**:这可能会导致意外的行为。
- **条款38:决不要重新定义继承而来的缺省参数值**:缺省参数值在继承中的行为可能会导致混乱。
- **条款39:避免 "向下转换" 继承层次**:向下转换可能会破坏类型安全。
- **条款40:通过分层来体现 "有一个" 或 "用...来实现"**:分层可以使设计更清晰。
- **条款41:区分继承和模板**:了解继承和模板的区别和适用场景。
- **条款42:明智地使用私有继承**:私有继承是一种实现细节,应当谨慎使用。
- **条款43:明智地使用多继承**:多继承在C++中应当小心使用,因为它可能导致复杂性。
- **条款44:说你想说的;理解你所说的**:在设计接口和继承关系时,明确语义是至关重要的。
#### 第七章 杂项
- **条款45:弄清C++在幕后为你所写、所调用的函数**:了解编译器生成的函数可以帮助理解代码行为。
- **条款46:宁可编译和链接时出错,也不要运行时出错**:尽早发现错误可以节约大量的调试时间。
- **条款47:确保非局部静态对象在使用前被初始化**:防止因初始化顺序导致的问题。
- **条款48:重视编译器警告**:编译器警告往往能指出潜在的问题。
- **条款49:熟悉标准库**:掌握标准库能够提高编程效率和质量。
- **条款50:提高对C++的认识**:对C++的深入理解有助于写出更好的程序。
### 总结
《Effective C++中文第二版》是学习C++编程的宝贵资源,书中提出的50条规则是每位C++程序员都应该熟悉和实践的。从基础语法的使用,到面向对象设计原则,再到编程最佳实践,这些条款都为C++开发提供了一份清晰的指导。尤其对于初学者,这些规则有助于构建正确的编程思维和习惯;对于中高级程序员,这些条款可以帮助他们巩固已有的知识,避免常见的编程陷阱,提高代码质量。《Effective C++》是C++领域必读书籍之一,值得每位开发者反复阅读和实践。
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