Effective C++ 55个条款笔记
一、让自己习惯C++
1.视C++为一个语言联邦
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。
2.尽量以const，enum，inline替换#define
宁可以编译器替换预处理器
string通常比 char * 更好
类的静态常量（static const），在类中声明（头文件），类外定义（实现文件）
“enum hack“：一个属于枚举类型的数值可权充ints使用
例：
class GamePlayer {
private:
enum {NumTurns = 5}; // "the enum hack"——令NumTurns成为5的一个记号名称
int scores[NumTurns];
};
enum hack的行为某方面比较像#define而不像const，enum hack是模版元编程的基础技术
模版内联函数代替宏
请记住：
对于单纯常量，最好以const对象或enums替换#defines。
对于形似函数的宏，最好改用inline函数替换#defines。
3.尽可能使用const
如果const出现在*左边，表示被指物是常量；如果出现在*右边，表示指针自身是常量。
STL迭代器的作用类似于 T* 指针
const vector
vector
令函数返回一个常量值
除非有需要改动参数或局部对象，否则将参数声明为const
const成员函数
两个成员函数如果指示常量性不同，可以被重载
mutable可变的
const_cast：转型，消除对象的const属性
请记住：
将某些东西声明为const可帮助编译器侦测出错误用法。const可被施加于任何作用域内的对象、函数参数、函数返回类型、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cosnt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。
4.确定对象被使用前已先被初始化
永远在使用对象之前先将它初始化
确保每一个构造函数都将对象的每一个成员初始化
别混淆了赋值和初始化
c++规定，对象的成员变量的初始化动作发生在进入构造函数本体之前
默认构造一个成员变量时，也可以用成员初始化列表，只要指定（）作为初始化实参即可
父类比子类先初始化
类的成员变量总是以声明次序被初始化
c++对“定义于不同的编译单元内的non-local static对象”的初始化相对次序无明确定义
c++保证，函数内的local static对象会在“该函数被调用期间”“首次遇上该对象之定义式”时被初始化
单例模式：将每个non-local static对象搬到自己的专属函数内（该对象在此函数内被声明为static），这些函数返回一个引用指向它所含的对象。换句话说，用local static替换non-local static
请记住：
为内置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始化列表，而不要在构造函数本体内使用赋值操作。初始化列表列出的成员变量，其排列次序应该和它们在类中的声明次序相同。
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。
二、构造/析构/赋值运算
5.了解C++默默编写并调用哪些函数
默认构造函数、拷贝构造函数、拷贝赋值操作符，以及析构函数
所有这些函数都是public且inline的
唯有当这些函数被调用时，才会被编译器创建出来
编译器产出的析构函数是个non-virtual
手动声明了这些函数，编译器就不会创建
默认拷贝构造函数执行的是浅拷贝
如果类中含有引用成员或const成员，编译器拒绝生成默认的拷贝赋值操作符
如果基类的拷贝赋值运算符是私有的，派生类就不会生成默认的拷贝赋值运算符
请记住：
编译器可以暗自为类创建默认构造函数、拷贝构造函数、拷贝赋值操作符，以及析构函数。
6.若不想使用编译器自动生成的函数，就该明确拒绝
c++11中可以声明为=delete来阻止拷贝
请记住：
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这样的基类也是一种做法。
7.为多态基类声明virtual析构函数
任何类只要带有虚函数都几乎确定应该也有一个虚析构函数
vptr(virtual table pointer)指针指向一个有函数指针构成的数组，称为vtbl(virtual table)，每一个带有虚函数的类都有一个相应的vtbl。当对象调用某一个虚函数，实际被调用的函数取决于该对象的vptr所指的那个vtbl——编译器在其中寻找适当的函数指针。
为抽象类声明一个纯虚析构函数，并在类外提供一份定义，这个纯虚函数的定义不会实现
请记住：
带有多态性质的基类应该声明一个virtual析构函数。如果一个类带有任何virtual函数，它就应该拥有一个virtual析构函数。
一个类的设计目的不是作为基类使用，或不是为了具备多态性，就不该声明virtual析构函数。
8.别让异常逃离析构函数
并不禁止析构函数吐出异常
请记住：
析构函数绝对不要吐出异常。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，那么类应该提供一个普通函数（而非在析构函数中）执行该操作。
9.绝不在构造和析构过程中调用virtual函数
构造函数和析构函数中不要调用虚函数，它们所调用的所有函数中也不要调用虚函数
基类的构造先于派生类的构造，在派生类的对象的基类构造期间，对象的类型是基类而不是派生类
基类的析构后于派生类的析构，派生类先析构了，基类析构的时候可能再次析构派
请记住：
在构造和析构函数期间不要调用虚函数，因为这类调用从不下降至派生类。
10.令operator= 返回一个reference to *this
返回一个引用指向左侧实参
所有赋值相关的运算：+=，-=，*=等等
这只是一个协议，并无强制性
请记住： 令赋值操作符返回一个reference to *this。
11.在operator=中处理“自我赋值”
“别名”就是有一个以上的方法指称某对象
如果某段代码操作指针或引用而它们被用来指向多个相同类型的对象，就需考虑这些对象是否是同一个
copy and swap
请记住：
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。
12.复制对象时勿忘其每一个成员
当你编写一个拷贝构造函数或拷贝赋值运算符时，请确保：复制所有局部成员变量，调用所有基类的适当的拷贝函数（在初始化列表中调用）
不要用拷贝构造函数调用拷贝赋值运算符
不要用拷贝赋值运算符调用拷贝构造函数
请记住：
Copying函数应该确保复制“对象内的所有成员变量”及“所有基类成员”。
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。
三、资源管理
所谓资源就是，一旦用了它，将来必须还给系统。
内存只是必须管理的众多资源之一，其他常见的资源包括：互斥锁，数据库连接，socket连接。
13.以对象管理资源
RAII（Resource Acquisition Is Initialization）,也称为“资源获取就是初始化”。
把资源放进对象内，便可以依赖c++的“析构函数自动调用机制”确保资源被释放。
获取资源后立刻放进管理对象内，管理对象运用析构函数确保资源被释放。
请记住：
为防止资源泄漏，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类分别是auto_ptr和tr1::shared_ptr。后者通常是较佳选择，因为其拷贝行为比较直观。若选择auto_ptr，复制动作会使他（被复制物）指向NULL。
14.在资源管理类中小心拷贝行为
复制资源管理对象时，进行的是“深度拷贝”。
请记住：
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类拷贝行为是：抑制拷贝，施行引用计数法。不过其它行为也可能被实现。
15.在资源管理类中提供对原始资源的访问
请记住：
APIs往往要求访问原始资源，所以每一个RAII类应该提供一个“取得其所管理之资源”的方法。
对原始资源的访问可能经由显示转换或隐式转换。一般而言显示转换比较安全，但隐式转换对客户比较方便。
16.成对使用new和delete时要采取相同形式
数组所用的内存通常还包含着“数组大小“的记录
如果对一个对象调用delete[]，结果是未定义的；
如果对一个对象数组调用delete，结果是未定义的，可能是太少的析构函数被调用。
最好不要对数组形式做typedef动作
请记住：
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[]。
17.以独立语句将newed对象置入智能指针
请记住：
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。
四、设计与声明
18.让接口容易被正确使用，不易被误用
请记住：
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。
tr1::shared_ptr支持定制删除器。这可防范DLL问题，可被用来自动解除互斥锁等等。
19.设计class犹如设计type
请记住：
Class的设计就是type的设计。在定义一个新的type之前，请确定你已经考虑过本条款覆盖的所有讨论主题。
20.宁以pass-by-reference-to-const替代psss-by-value
c++中的引用往往以指针实现，内置类型可能比指针小，这时传值就比传引用好
请记住：
尽量以pass-by-reference-to-const替代pass-by-value。前者通常比较高效，并可避免切割问题。
以上规则并不使用于内置类型，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。
21.必须返回对象时，别妄想返回其reference
请记住：
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。
22.将成员变量声明为private
一致性，如果成员变量不是public，客户唯一能够访问对象的办法是通过成员函数；
使用函数可以让你对成员变量的处理有更精确的控制；
不封装意味着不可改变；
成员变量的封装性与“成员变量的内容改变时破坏的代码量”成反比；
只有两种访问权限：private（封装）和不封装
请记住：
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、允许约束条件获得保证，并提供class作者以充分的实现弹性。
protected并不比public更具封装性。
23.宁以non-member、non-friend替换member函数
将所有便利函数放在多个头文件内但隶属于同一个命名空间，意味着客户可以轻松扩展这一组便利函数
请记住：
宁可拿non-member non-friend函数替代member函数。这样做可以增加封装性、包裹弹性和机能扩充性。
24.若所有参数皆需类型转换，请为此采用non-member函数
成员函数的反面是非成员函数，不是友元函数。
请记住：
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。
25.考虑写出一个不抛异常的swap函数
请记住：
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class（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。
五、实现
26.尽可能延后变量定义式的出现时间
延后变量定义直到能够给它初值实参
变量定义在循环内还是在循环外？如果变量的赋值成本比“构造+析构”的低，那么把变量定义在循环内；把变量定义在循环被，变量的范围限制在循环内，作用域小。
请记住：
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。
27.尽量少做转型动作
请记住：
如果可以，尽量避免转型，特别是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。
如果转型是必要的，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执掌。
28.避免返回handls指向对象内部成分
dangling handles：这种handles所指的东西不复存在
请记住：
避免返回handles（包括references、指针、迭代器）指向对象内部。遵守这个条款可增加封装性，帮助const成员函数的行为像个const，并将发生“虚吊号码牌”（dangling handles）的可能性降至最低。
29.为“异常安全”而努力是值得的
请记住：
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。
30.透彻了解inlining的里里外外
inline只是对编译器的申请，不是强制命令
在类中定义的函数是隐式内联的
inline函数通常一定置于头文件内
inline是编译期行为
一个表面看上去inline的函数是否inline取决于编译器
大部分调试器对inline函数都束手无策
不希望inline的函数定义在类外部，比如构造函数和析构函数，即使这两者为空，也将空定义放在类的外部
请记住：
将大多数inlining限制在小型、被频繁调用的函数身上。这可使日后的调试过程和二进制升级更容易，也可使潜在的代码膨胀问题最小化，是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。
31.将文件间的编译依存关系降至最低
如果使用对象的引用或指针可以完成任务，就不要使用对象
如果能够，尽量以类的声明式替换类的定义式
为声明式和定义式提供不同的头文件
Handles class 和 Interface class解除了接口和实现之间的耦合关系，从而降低了文件间的编译依存性。代价是：在运行期丧失若干速度，为每个对象超额付出若干内存。
请记住：
支持“编译依存性最小化”的一般构想是：相依于声明式，不要相依于定义式。基于此构想的两个手段是Handle classed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。这种做法不论是否涉及templates都适用。
六、继承与面向对象设计（重要）
32.确定你的public继承塑模出is-a关系
请记住：
“public继承”意味is-a。适用于base classes身上的每一件事情一定也使用于derived classes身上，因为每一个derived classes对象也都是一个base classes对象。
33.避免遮掩继承而来的名称
请记住：
derived calsses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 function）。
34.区分接口继承和实现继承
纯虚函数必须在派生类中重新定义
纯虚函数在基类中也可以有定义，这是一种默认实现方式，但是在派生类中还是需要重新定义，派生类想要继承默认实现就在重新定义的函数中调用基类的该函数
请记住：
接口继承和实现继承不同。在public继承之下，derived classes总是继承base class的接口。
pure virtual函数只具体制定接口继承。
简朴的（非纯）impure virtual函数具体制定接口继承及缺省实现继承。
non-virtual函数具体制定接口继承以及强制性实现继承。
35.考虑virtual函数以外的其它选择
当你为解决问题而寻找某个设计方法时，不妨考虑虚函数的替代方案
请记住：
virtual函数的替代方案包括NVI手法及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。
tr1::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）。
36.绝不重新定义继承而来的non-virtual函数
请记住：
绝对不要重新定义继承而来的non-virtual函数。
37.绝不重新定义继承而来的缺省参数值
请记住：
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virtual函数——你唯一应该覆写的东西——却是动态绑定。
38.通过复合塑模出has-a或“根据某物实现出”
复合就是组合
请记住：
复合（composition）的意义和public继承完全不同。
在应用域（application domain），复合意味has-a（有一个）。在实现域（implementation domain），复合意味is-implemented-in-terms-of（根据某物实现出）。
39.明智而审慎地使用private继承
private继承的每样东西在派生类中都是private的
private继承意味着只有实现部分被继承，接口部分应略去
尽可能使用组合，必要时才使用private继承
请记住：
Private继承意味着is-implemented-in-terms of（根据某物实现出）。它通常比复合的级别低。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virtual函数时，这么设计是合理的。
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”的程序库开发者而言，可能很重要。
40.明智而审慎地使用多重继承
第一，非必要不使用虚基类；第二，如果必须使用虚基类，避免在其中放数据。
请记住：
多重继承比单一继承复杂。它可能导致新的歧异性，以及对virtual继承的需要。
virtual继承会增加大小、速度、初始化（及赋值）复杂度等等成本。如果virtual 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。
七、模版与泛型编程
41.了解隐式接口和编译期多态
请记住：
classes和templates都支持接口（interfaces）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virtual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。
42.了解typename的双重意义
请记住：
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。
43.学习处理模板化基类内的名称
请记住：
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。
44.将与参数无关的代码抽离templates
请记住：
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 parameter）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）的具体类型（instantiation types）共享实现码。
45.运用成员函数模板接受所有兼容类型
请记住：
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。
46.需要类型转换时请为模板定义非成员函数
请记住：
当我们编写一个calss template，而它所提供之“与此template相关的”函数支持“所有参数之隐式类型转换”时，请将那些函数定义为“class template内部的friend函数”。
47.请使用traits classes变现类型信息
请记住：
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。
48.认识template元编程
请记住：
Template metaprogramming（TMP，模板元编程）可将工作由运行期移往编译期，因为得以实现早起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合适的代码。
八、定制new和delete
49.了解new-handler的行为
请记住：
set_new_handler允许客户指定一个函数，在内存分配无法满足时被调用。
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。
50.了解new和delete的合理替换实际
请记住：
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。
51.编写new和delete时需固守常规
请记住：
operation 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”。
operation 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”。
52.写了placement new也要写placement delete
请记住：
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微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。
九、杂项讨论
53.不要轻忽编译器的警告
请记住：
严肃对待编译器发出的警告信息。努力在你的编译器的最高（最严苛）警告级别下争取“无任何警告”的荣誉。
不要多度依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。一旦移植到另一编译器上，你原来依赖的警告信息有可能消失。
54.让自己熟悉包括TR1在内的标准程序库
请记住：
C++标准程序库的主要机能由STL、iostreams、locales组成。并包含C99标准程序库。
TR1添加了智能指针（例如tr1::shared_ptr）、一般化函数指针（tr1::function）、hash-based容器、正则表达式（regular expression）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。
55.让自己熟悉Boost
请记住：
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。