如何避免 C++ 编译失败？
C++ “条条大路通罗马”
使用 C++ 几十年后，就慢慢掌握了 C++ 中“条条大路通罗马”的原理。任何事情都有多种解决方案，反之，造成编译失败的原因也是多种多样。本篇博客野心不小，因为我想试去厘清一些避免 C++ 编译错误的方法。但正本清源，要规避错误，首先要了解错误的源头。
愚蠢的做法：把失败简单归咎于编译器
的确，编译器有可能导致编译失败。不过，触发编译器的推手是你——程序员，做了一些不正确的操作。当程序员提供C++程序，编译器无法转换为机器代码时，编译失败。
说得更明白些？让我举一个编译失败的典型例子：
void ConvertStringToPasswordForm(char password[])
{
while (*password != '\0') *password++ = '*';
}
这个函数的驱动程序如下
int main(int argc, char** argv)
{
char* password = "MyTopSecretPasswordPublishedInABlog:-)";
ConvertStringToPasswordForm(password);
std::cout << "Password :: " << password << std::endl;
}
错误提醒信息说得很清楚：
error C2664: ‘void ConvertStringToPasswordForm(char [])’: cannot convert argument 1 from ‘const char *’ to ‘char []’
所以这是一个 const 问题，于是你想当然地把 driver 改成：
int main(int argc, char** argv)
{
const char* password = "MyTopSecretPasswordPublishedInABlog:-)";
ConvertStringToPasswordForm(password);
std::cout << "Password :: " << password << std::endl;
}
但编译器是无法变通的，编译失败的问题仍然没有解决。现在，cpp 编译错误消息为：
error C2664: ‘void ConvertStringToPasswordForm(char [])’: cannot convert argument 1 from ‘const char *’ to ‘char []’
可能有一瞬间，你想到将第一个函数的参数更改为 const char* 以修复编译失败，但最后还是放弃了。作为一名优秀 C++ 程序员，你最终决定关闭编译器：
int main(int argc, char** argv)
{
const char* password = "MyTopSecretPasswordPublishedInABlog:-)";
ConvertStringToPasswordForm(const_cast<char*>(password));
std::cout << "Password :: " << password << std::endl;
}
程序进行编译了吗？当然，但编译结果，显然是失败！
那么，解决这个 cpp 编译问题的正确方法是什么？正确方案如下：
int main(int argc, char** argv)
{
char password[] = "MyTopSecurePasswordPublishedInABlog:-)";
ConvertStringToPasswordForm(password);
std::cout << "Password :: " << password << std::endl;
}
不过，搞定编译器还不够，我们需要理解程序运行的原理(可尝试这组程序：https://coliru.stacked-crooked.com/a/5e246877801d5263).
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避免编译失败的具体操作
1．理解语言。在 C 和 C++ 中，数组名会退化为指针，但并不总是像上面例子中呈现的那样。在任何语言中，避免编译失败的最重要方法就是充分理解该语言。
2．语法也在变化。让我用一个例子来解释：
int main(int argc, char *argv[])
{
for (int i = 0; i < 10; ++i) { /*do something */ }
int valueof_i = i;
return 0;
}
我希望这能在旧版的 Dev-C++IDE 上运行，但事实并非如此。所以，我得到以下 C++ 编译错误：
该程序将是有效的，因为在之前，for 循环的索引变量作用域扩展到外部。因此，如果在新 ISO for 作用域导入之前，旧的 C++ 程序进行了迁移，那么 CPP 编译问题就会出现。在 Visual Studio 中，我们可以关闭一致性（不建议新代码使用）：
3．IDE 是友军。无论免费还是付费，大部分IDE 的功能都很出色。下面举一个例子，说明如何使用IDE帮助编译：
例如：只要加上大括号{}， Visual Studio 2019 IDE 就会帮助完成编译。
但，还记得你有多少次因为忘记分号而导致编译失败？不过，IDE 能自动修正，进而避免编译失败，这功能简直太友好！此外，优秀的 IDE 还有关键字突出显示、智能提示（IntelliSense）和上下文感应（context-sensitive）等功能。
4．保持好的工作习惯。假设你正在处理一个复杂的程序，使用自下而上或自上而下的方式编码，容易理解和编译的小函数能帮助你将工作简单化。在编写代码时，要随时保持程序编译干净、整洁。
5．格外注意模板化代码编写。模板元编程是图灵完备（Turing complete）的，因此编写元程序很有意思。但编译器编写者是否也希望模板错误是图灵完备的？不过，最新的编译器（支持 C++17 std及更高版本）越来越能精确地定位错误。
例如，下列代码：
template<typename T>
class SimpleTemplateUse
{
private:
const T& v;
public:
SimpleTemplateUse(const T& v) :v(v) {}
};
template<typename T>
int f(T x)
{
f(SimpleTemplateUse<T>(x));
}
在例证这个模板为f(0) 时，旧的 Dev-C++ IDE 显示出现以下错误:
同样的程序，VS 2019 给出了一些合理的解释：
fatal error C1202: recursive type or function dependency context too complex compilation failure error. Much better!
6．在尝试使用第三方库之前，请先了解其 API。这个建议不仅限于避免 C++编译错误，更是适用于所有支持第三方库编译的编程语言。如果不知道在何处使用 HINSTANCE、HANDLE 或 HMODULE，就不能使用 win32 API。所以，在深入研究复杂的库之前，请先详细了解各种信息。
7．如果你的程序打算跨平台运行，请确保平台相关代码在条件编译中得到很好的封装。我最近正在浏览 folly 的源代码，这是一个很完美的案例。跨平台部件封装良好：
#ifndef _WIN32
#define _GNU_SOURCE 1
#include 以上代码可在 folly\ClockGettimeWrappers.cpp 中找到。因为它们支持 macOS、Linux 和 Windows，所以条件编译很重要。如果程序是跨平台的，最好不要使用任何不同的编译器厂商提供的 C++ 专有扩展。
8．遵循良好的C++编码标准。除了C++的创建者，“C++ 内部是一个更安全的语言环境，但大家都挣扎着要出来”。当你使用像 CPPCoreGuidelines，或是谷歌编码风格等好的编码标准时，可以自动将限制在更小、更安全的语言中，从而减少不必要的编译错误。
9．今天的警告就是明天错误。所以，重视警告，这不仅仅是让软件编译能够经得起未来的重重考验，而且作为一种良好的工作习惯。在开发过程中，我们启用所有警告并认真地修复，这些话都已经说腻了。
10．使用容器技术（如 Docker）修复依赖关系。Docker 的一个重要用例是从基础映像开始复制构建环境。当然，编写一个好的 Dockerfile 需要专业知识，不过这些都是一劳永逸的工作。
11．使用 CMake 或任何此类构建生成器来自动化构建（阅读有关 CMake 生成器的更多内容）。IDE 有利于软件开发，但在不需要人工干预的情况下实现构建的自动化是很重要的。具体请看下一条。
12．设置签入/合并/滚动生成策略。确保任何分支合并都与自动生成同步，如果出现错误，该自动生成将导致合并失败，避免渗入分支的错误不会到处蔓延。
我提醒自己，我写的是一篇博客，而不是书。文章的篇幅已经够长，因此我需要简单归纳一下。
总结
下图很好地总结了文中提到避免编译错误的方法：
