条款1:视C++为一个语言联邦

View C++ as a federation of languages.

今天的C++已经是个多重范型编程语言(multiparadigm programming language),一个同时支持过程形式(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)的语言。这些能力和弹性使C++成为一个无可匹敌的工具,但也可能引发某些迷惑:所有“适当用法”似乎都有例外。我们该如何理解这样一个语言呢?

最简单的方法是将C++视为一个由相关语言组成的联邦而非单一语言。在其某个次语言(sublanguage)中,各种守则与通例都倾向简单、直观易懂、并且容易记住。然而当你从一个次语言转移往另一个次语言,守则可能改变。为了理解C++,你必须认识其主要的次语言。幸运的是总共只有四个:

  • C。说到底C++仍然是以C为基础。区块(blocks)、语句(statements)、预处理器(preprocessor)、内置数据类型(built-in data types)、数组(arrays)、指针(pointers)等统统来自C。许多时候C++对问题的解法其实不过就是较高级的C解法,但当你以C++内的C成分工作时,高效编程守则映照出C语言的局限:没有模板(templates),没有异常(exceptions),没有重载(overloading)......
  • Object-oriented C++。这部分也就是C with Classes所诉求的:classes(包括构造函数和析构函数),封装(encapsulation)、继承(inheritance)、多态(polymorphism)、virtual函数(动态绑定).....等等。这一部分是面向对象设计之古典守则在C++上的最直接实施。
  • Template C++。这是C++的泛型编程(generic programming)部分,也是大多数程序员经验最少的部分。Template相关考虑与设计已经弥漫整个C++,良好编程守则中“惟template适用”的特殊条款并不罕见。实际上由于templates威力强大,他们带来崭新的编程范型(programming paradigm),也就是所谓的template metaprogramming(TMP,模板元编程)。
  • STL。STL是个template程序库,看名称也知道,但它是非常特殊的一个。它对容器(containers)、迭代器(iterators)、算法(algorithms)以及函数对象(function objects)的规约有极佳的紧密配合与协调,然而templates及程序库也可以其他想法建置出来。

记住这四个次语言,当你 从某个次语言切换到另一个,导致高效编程守则要求你改变策略时,不要感到惊讶。例如对内置(也就是C-like)类型而言pass-by-value通常比pass-by-reference高效,但当你从C part of C++移往Object-Oriented C++,由于用户自定义(user-defined)构造函数和析构函数的存在,pass-by-reference-to-const往往更好。运用Template C++时尤其如此,因为彼时你甚至都不知道所处理的对象的类型。然而一旦跨入STL你就会了解,迭代器和函数对象都是在C指针之上塑造出来的,所以对STL的迭代器和函数对象而言,旧式的C pass-by-value守则再次适用。

请记住:

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。

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