Effective C++
1 让自己习惯 C++
条款 01：视 C++为一个语言联邦
- C++高效编程守则视状况而变化，取决于你使用 C++的哪一部分。
条款 02：尽量以 const、enum、inline 替换#define
- 对于单纯常量，最好以 const 对象货 enums 替换#defines。
- 对于形似函数的宏（macros），最好改用 inline 函数替换#define。
条款 03：尽可能使用 const
- 将某些东西声明为 const 可帮助编译器侦测出错误用法。const 可被施压于任何作用域内的对象、函数参数、函数返回返回类型、成员函数本体。
- 编译器强制实施 bitwise constness，但你编写程序时应该使用“概念上的常量性“（conceptual constness）。
- 当 const 和 non-const 成员函数有着实质等价的实现时，令 non-const 版本调用 const 版本可避免代码重复。
条款 04：确定对象被使用前以先被初始化
- 为内置类型对象进行手工初始化，因为 C++不保证初始化它们。
- 构造函数最好使用成员初值列（memeber initialization list），而不要在构造函数本体内使用赋值操作（assignment）。初值列列出的成员变量，起排列次序应该和它们在 class 中的声明次序相同。
- 为免除”跨编译单元之初始化次序“问题，请以 local static 对象替换 non-local static 对象。
2 构造/析构/赋值运算
条款 05：了解 C++默默编写并调用哪些函数
- 编译器可以暗自为 class 创建 defualt 构造函数、copy 构造函数、copy assignment 操作符，以及析构函数。
条款 06：若不想使用编译器自动的函数，就该明确拒绝
- 为驳回编译器自动（暗自）提供的机能，可将相应的成员函数声明为 private 并且不予实现。使用像 Uncopyable 这样的 base class 也是一种做法。
条款 07：为多态基类声明 virutal 析构函数
- polymorphic（带多态性质的）base classs 应该声明一个 virutal 析构函数。如果 class 带有任何 virutal 函数，它就硬该拥有一个 virtual 析构函数。
- Classes 的设计目的如果不是作为 base classes 使用，货不是为了具备多态性（polymorphically），就不该声明 virutal 析构函数。
条款 08：别让异常逃离析构函数
- 析构函数绝对不要吐出一场。如果一个被析构函数调用的函数可能抛出异常，析构函数应该捕捉任何异常，然后吞下它们（不传播）或结束程序。
- 如果客户需要对某个操作函数运行期间抛出的异常做出反应，那么 class 应该提供一个普通函数（而非在析构函数中）执行该操作。
条款 09：绝不在构造和析构过程中调用 virutal 函数
- 在构造和析构期间不要调用 virutal 函数，因为这类调用从不下降至 dervied class（比起当前执行构造函数和析构函数的那层）。
条款 10：令 operator=返回一个 reference to *this
- 令赋值（assignment）操作符返回一个 reference to *this。
条款 11：在 operator=中处理”自我赋值“
- 确保当对象自我赋值时 operator=有良好行为。其中技术包括比较”来源对象“和”目标对象“的地址、精心周到的语句顺序、以及 copy-and-swap。
- 确定任何函数如果操作一个以上的对象，而其中多个对象是同一个对象时，其行为仍然正确。
条款 12：赋值对象时勿忘其每一个成分
- Copying 函数应该确保复制”对象内的所有成员变量“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。应该将共同机能放进第三个函数中，并由两个 copying 函数共同调用。
3 资源管理
条款 13：以对象管理资源
- 为了防止资源泄漏，请使用 RAII 对象，它们在构造函数中 获得资源并在析构函数中释放资源。
- 两个常被使用的 RAII class 分别是 shared_ptr 和 auto_ptr。前者通常是较佳选择，因为其 copy 行为比较直观。若选择 auto_ptr，复制动作会使它（被复制物）指向 null。
条款 14：在资源管理类中小心 copying 行为
- 复制 RAII 对象必须一并复制它所管理的资源，所以资源的 copying 行为决定 RAII 对象的 copying 行为。
- 普遍而常见的 RAII class copying 行为是：抑制 copying、施行引用计数法（reference counting）。不过其他行为也都可能被实现。
条款 15：在资源管理类中提供对原始资源的访问
- APIs 往往要求访问原始资源（raw resources），所以每一个 RAII class 应该提供一个”取得其所管理之资源“的办法。
- 对原始资源的访问可能经由显式转换或隐士转换。一般而言显示转换比较安全，但隐式转换对客户比较方便。
条款 16：成对使用 new 和 delete 时要采取相同形式
- 如果你在 new 表达式中使用[]，必须在相应的 delete 表达式中也使用[]。如果你在 new 表达式中不使用[]，一定不要在相应的 delete 表达式中使用[]。
条款 17：以独立语句将 newed 对象置入智能指针
- 以独立语句将 newed 对象存储于（置入）智能指针内。如果不这样做，一旦异常被抛出，有可能导致难以察觉的资源泄漏。
4 设计与声明
条款 18：让接口容易被正确使用，不易被误用
- 好的接口很容易被正确使用，不容易被误用。你应该在你的所有接口中努力达成这些性质。
- ”促进正确使用“的办法包括接口的一致性，以及与内置类型的行为兼容。
- ”阻止误用“的办法包括建立新类型、限制类型上的操作，束缚对象值，以及消除客户的资源管理责任。
- shared_ptr 支持定制删除器（custom deleter）。这可防范 DLL 问题，可被用来自动解除互斥锁（mutexes；见条款 14）等等。
条款 19：设计 class 犹如设计 type
- Class 的设计就是 type 的设计。在定义一个新 type 之前，请确定你已经考虑过本条款覆盖的所有讨论主题。
条款 20：宁以 pass-by-reference-to-const 替换 pass-by-value
- 尽量以 pass-by-reference-to-const 替换 pass-by-value。前者通常比较高效，并可避免切割问题（slicing problem）。
- 以上规则并不适用于内置类型，以及 STL 的迭代器和函数对象。对它们而言，pass-by-value 往往比较适当。
条款 21：必须返回对象时，别妄想返回其 reference
- 绝不要返回 pointer 或 reference 指向一个 local stack 对象，或返回 reference 指向一个 heap-allocated 对象，或返回 pointer 或 reference 指向一个 local static 对象而有可能同时需要多个这样的对象。条款 4 已经为”在单线程环境中合理返回 reference 指向一个 local static 对象“提供了一份设计实例。
条款 22：将成员变量声明为 private
- 切记将成员变量声明为 private。这可赋予客户访问数据的一致性、可细微划分访问控制、允诺约束条件获得保证，并提供 class 作者以充分的实现弹性。
- protected 并不比 public 更具有封装性。
条款 23：宁以 non-member、non-friend 替换 member 函数
- 宁可拿 non-member non-friend 函数替换 member 函数。这样做可以增加封装性、包裹弹性（packaging flexibility）和机能扩充性。
条款 24：若所有参数皆需要类型转换，请为此采用 non-member 函数
- 如果你需要为某个函数的所有参数（包括被 this 指针所指的那个隐喻参数）进行类型转换，那么这个函数必须是个 non-member。
条款 25：考虑写出一个不抛异常的 swap 函数
- 当 std::swap 对你的类型效率不高时，提供一个 swap 成员函数，并确定这个函数不抛出异常。
- 如果你提供一个 member swap，也该提供一个 non-member swap 用来调用前者。对于 classes（而非 templates），也请特化 std::swap。
- 调用 swap 时应针对 std::swap 使用 using 声明式，然后调用 swap 并且不带任何”命名空间资格修饰“。
- 为”用户定义类型”进行 std templates 全特化是好的，但千万不要尝试在 std 内加入某些对 std 而言全新的东西。
5 实现
条款 26：尽可能延后变量定义式的出现时间
- 尽可能延后变量定义式的出现。这样做可增加程序的清晰度并改善程序效率
条款 27：尽量少做转型
- 如果可以，尽量避免转型，特别时在注重效率的代码中避免 dynamic_casts。如果有个设计需要转型动作，试着发展无需转型的替代设计。
- 如果转型时必要的，试着将它隐藏于某个函数背后。客户随后可以调用该函数，而不需要将转型放进他们自己的代码内。
- 宁可使用 C++-style（新式）转型，不要使用旧式转型。前者很容易辨识出来，而且也比较有着分门别类的职掌。
条款 28：避免返回 handles 指向对象内部成分
- 避免返回 handles（包括 reference、指针、迭代器）指向对象内部。遵守这个条款可以增加封装性，帮助 const 成员函数的行为像个 const，并将发生“虚吊号码牌”（dangling handles）的可能性将至最低。
条款 29：为“异常安全”而努力是值得的
- 异常安全函数（Exception-safe functions）即使发生异常也不会泄漏资源或允许任何数据结构败坏。这样的函数区分为三种可能的保证：基本型、强烈型、不抛异常型。
- “强烈保证”往往能够以 copy-and-swap 实现出来，但“强烈保证”并非对所有函数都可实现或具备现实意义。
- 函数提供的“异常安全保证”通常最高只等于其所调用之各个函数的“异常安全保证”中的最弱者。
条款 30：透彻了解 inlining 的里里外外
- 将大多数 inlining 限制在小型、被频繁调用的函数身上。这可使日后的调用过程和二进制升级（binary upgradability）更容易，也可使潜在的代码膨胀问题最小化，使程序的速度提升机会最大化。
- 不要只因为 function templates 出现在头文件，就将它们声明为 inline。
条款 31：将文件间的编译依存关系降至最低
- 支持“编译依存性最小化”的一般构想是：相依于声明式，不要相依于定义是，基于此构想的两个手段是 Handle classes 和 Interface classes。
- 程序库头文件应该以”完全且仅有声明式“（full and declaration-only forms）的形式存在。这种做法不伦是否涉及 templates 都适用。
6 继承与面向对象设计
条款 32：确定你的 public 继承塑模出 is-a 关系
- ”public 继承“意味着 is-a。适用于 base classes 身上的每一件事情一定也适用于 derived classes 身上，因为每一个 derived class 对象也都是一个 base class 对象。
条款 33：避免遮掩继承而来的名称
- derived classes 内的名称会遮掩 base classes 内的名称。在 public 继承下从来没有人希望如此。
- 为了让被遮掩的名称再见天日，可使用 using 声明式或转交函数（forwarding functions）。
条款 34：区分接口继承和实现继承
- 接口继承和实现继承不同。在 public 继承之下，derived classes 总继承 base class 的接口。
- pure virutal 函数只具体指定接口继承。
- 简朴的（非纯）impure virutal 函数具体指定接口继承及缺省实现继承。
- non-virutal 函数具体指定接口继承以及强制性实现继承。
条款 35：考虑 virutal 函数以外的其他选择
- virutal 函数的替代方案包括 NVI（non-virutal interface）手法以及 Strategy 设计模式的多种形式。NVI 手法自身是一个特殊形式的 Template Method 设计模式。
- 将机能从成员函数移到 class 外部函数，带来的一个缺点是，非成员函数无法访问 class 的 non-public 成员。
- function 对象的行为就像一般函数指针。这样的对象可接纳”与给定之目标签名式（target signature）兼容“的所有可调用物（callable entities）。
条款 36：绝不重新定义继承而来的 non-virutal 函数
- 绝对不要重新定义继承而来的 non-virutal 函数。
条款 37：绝不重新定义继承而来的缺省参数值
- 绝对不要重新定义一个继承而来的缺省参数值，因为缺省参数值都是静态绑定，而 virutal 函数——你唯一应该覆写的东西——却是动态绑定。
条款 38：通过复合塑模出 has-a 或”根据某物实现出“
- 复合（composition）的意义和 public 继承完全不同。
- 在应用域（application domain），复合意味着 has-a（有一个）。在实现域（implementation domain），复合意味着 is-implemented-in-terms-of（根据某物实现出）。
条款 39：明智而审慎地使用 private 继承
- Private 继承意味着 is-implemented-in-terms-of（根据某物实现出）。它通常比复合（composition）的级别低。但是当 derived class 需要访问 protected base class 的成员，或需要重新定义继承而来的 virutal 函数时，这么设计合理的。
- 和复合（composition）不同，private 继承可以造成 empty base 最优化。这对致力于”对象尺寸最小化“的程序开发者而言，可能很重要。
条款 40：明智而审慎地使用多重继承
- 多重继承比单一继承复杂。它可能导致新的歧义性，以及对 virutal 继承的需要。
- virutal 继承会增加大小、速度、初始化（及赋值）复杂度等等成本。如果 virutal base classes 不带任何数据，将是最具实用价值的情况。
- 多重继承的确有正当用途。其中一个情节涉及”public 继承某个 Interface class“和”private 继承某个协助实现的 class“的两相组合。
7 模板与泛型编程
条款 41：了解隐士接口和编译期多态
- 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。多态则是通过 virutal 函数发生于运行期。
- 对 template 参数而言，接口是隐式的（implicit），奠基于有效表达式。多态则是通过 template 具现化和函数重载解析（function overloading resolution）发生于编译期。
条款 42：了解 typename 的双重意义
- 声明 template 参数时，前缀关键字 class 和 typename 可互换。
- 请使用关键字 typename 标识嵌套从属类型名称；但不得在 base class lists（基类列）或 member initialization list（成员初值列）内以它作为 base class 修饰符。
条款 43：学习处理模板化基类内的名称
- 可在 derived class templates 内通过”this->“指涉 base class templates 内的成员名称，或藉由一个明白写出的”base class 资格修饰符“完成。
条款 44：将与参数无关的代码抽离 templates
- Templates 生成多个 classes 和多个函数，所以任何 template 代码都不该与某个造成膨胀的 template 参数产生相依关系。
- 因非类型模板参数（non-type template parameters）而造成的代码膨胀，往往可消除，做法是以函数参数或 class 成员变量替换 template 参数。
- 因类型参数（type paraameters）而造成的代码膨胀，往往可降低，做法是让带有完全相同二进制表述（binary representations）的具现类型（instantiation types）共享实现码。
条款 45：运用成员函数模板接受所有兼容类型
- 请使用 member function templates（成员函数模板）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 操作“，你还是需要声明正常的 copy 构造函数和 copy assignment 操作符。
条款 46：需要类型转换时请为模板定义非成员函数
- 当我们编写一个 class template，而它所提供之“与此 template 相关的”函数支持“所有参数之隐式转换”时，请将那些函数定义为“class template 内部的 friend 函数”。
条款 47：请使用 traits classes 表现类型信息
- Traits classes 使得“类型相关信息”在编译期可用。它们以 templates 和“templates 特化”完成实现。
- 整合重载技术（overloading）后，traits classes 有可能在编译期对类型执行 if…else 测试。
条款 48：认识 template 元编程
- Template metaprogramming（TMP，模板元编程）可将工作由运行期间移往编译期，因而得以实现早期错误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，也可用来避免生成对某些特殊类型并不适合的代码。
8 定制 new 和 delete
条款 49：了解 new-handler 的行为
- set_new_handler 允许客户指定一个函数，在内存分配无法获得满足时被调用。
- Nothrow new 是一个颇为局限的工具，因为它只适用于内存分配；后继的构造函数调用还是可能抛出异常。
条款 50：了解 new 和 delete 的合理替换时机
- 有许多理由需要写个自定的 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：编写 new 和 delete 时需固守常规
- operator new 应该内含一个无穷循环，并在其中尝试分配内存，如果它无法满足内存需求。就该调用 new-handler。它也应该有能力处理 0 bytes 申请。Class 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。Class 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：写了 placement new 也要写 placement delete
- 当你写一个 placement operator new，请确定也写出了对应的 placement operator delete。如果没有这样做，你的程序可能会发生隐藏而时断时续的内存泄漏。
- 当你声明 placement new 和 placement delete，请确定不要无意识（非故意）地遮掩了它们的正常版本。
9 杂项导论
条款 53：不要轻忽编译期的警告
- 严肃对待编译器发出的警告信息。努力在你的编译期的最高（最严苛）警告级别下正确“无任何警告”的荣誉。
- 不要过度倚赖编译器的报警能力，因为不同的编译器对待事情的态度并不相同。一旦移植到另一个编译器上，你原本依赖的警告信息有可能消失。
条款 54：让自己熟悉包括 TR1 在内的标准库
- C++标准程序库的主要机能由 STL、iostreams、locales 组成。并包括 C99 标准库程序。
- TR1 添加了智能指针（例如 shared_ptr）、一般化函数指针（function）、hash-based 容器、正则表达式（regular expressions）以及另外 10 个组件的支持。
- TR1 自身只是一份规范。为获得 TR1 提供的好处，你需要一份实物。一个好的实物来源是 Boost。
条款 55：让自己熟悉 Boost
- Boost 是一个社群，也是一个网站。致力于免费、源码开放、同僚复审的 C++程序库开发。Boost 在 C++标准化过程中扮演深具影响力的角色。
- Boost提供许多TR1组件实现品，以及其他许多程序库。