[C++知识库]《Modern Effective C++》学习笔记3 转向现代C++

条款七：在创建对象时注意区分()和{}

大括号初始化的出现是为了进行统一初始化，实现一种从概念上可以用于一切场合的初始化，从以下例子中可以窥见：

?class Widget {
? ?  ......
?private:
? ? ?int x{0};   // 可行
? ? ?int y = 0;  // 可行
? ? ?int z(0);   // 不可行
?}
??
?// 不可复制对象
?std::atomic<int> ai1{0};    // 可行
?std::atomic<int> ai2(0);    // 可行
?std::atomic<int> ai3 = 0;   // 不可行

{}的优缺点

优点：

1. 应用语境比()宽泛；

2. 禁止了内建型别之间进行隐式窄化型别转换，而=和()会；

?double x,y,z;
?int sum{ x + y + z };   // 不可行

1. 使用{}不会误写函数声明;

?// 对于调用没有形参的构造函数容易解析错误
?Widget w1();    // 会被解析成返回值为Widget，无输入参数的函数声明
?Widget w2{}；    // 由于函数声明不能用{}来指定形参列表，使用{}就没这个问题了
? ?              // 注意语言规定这里会调用默认构造函数，而不调用std::initializer_list<>入参的构造函数
?Widget w3({});  // 这里会调用std::initializer_list<>入参的构造函数

缺点：

1. 调用构造函数时会优先选用带std::initializer_list<T>类别的构造函数；

?vector<int> v1(10, 20);     // 20个元素，每个元素是10
?vector<int> v2{10, 20};     // 2个元素，分别是10和20

怎么选择呢?

坚持一种就好，但要了解这些限制和特殊情况。

条款八：优先选用nullptr，而非0或NULL

0和NULL都不具备指针型别，而nullptr虽然也不具有指针型别，但可以隐式转换到所有的裸指针型别。

nullptr的优点：

1. 实际是std::nullptr_t，不具有整形型别，不会调用到整形参数的函数版本；

2. 对于auto类型的参数校验明确了auto类型，让你明确知道这是要校验指针类型；

3. 函数参数中使用时会优先调用指针类型的重载版本；

   注意：要避免在整形和指针型别之间重载，即不要同时存在整形和指针形参的重载函数；

条款九：优先选用别名声明而非typedef

typedef不支持模板化，但别名声明支持，例如下面代码：

?template<typename T>
?using MyAllocList = std::list<T, MyAlloc<T>>;
??
?MyAllocList<Widget> lw;

而使用typedef就需要写成这样，使用时得加上type后缀，就像C++11中的变换std::transformation<T>::type：

?template<typename T>
?struct MyAllocList {
?    typedef std::list<T, MyAlloc<T>> type;
?};
??
?MyAllocList<Widget>::type lw;

而且当你想如下使用typedef类型来创建一个目标那中的链表的话，你还必须加上第4行这个typename 关键字

?template<typename T>
?class Widget {
?private:
?    typename MyAllocList<T>::type list;
?}

条款十：优先选用限定作用域的枚举类型，而非不限作用域的枚举类型

限定作用域的枚举类型：

?enum class Color {
?    black,
?    white,
?    red
?};
??
?Color c = Color::white;

优点：

1. 降低命名空间污染；

2. 不会隐式转换成其他类型，只能显式转换；

3. 限定作用域枚举的底层型别默认为int，而不限作用域的枚举类型未知；

4. 由于底层型别已知，限定作用域枚举总是可以进行前置声明在编译时占位，而不限作用域枚举只有指定了默认底层型别后才能这么做；

不限作用域的枚举类型：

?enum color {
?    black,
?    white,
?    red
?};

优点：

1. 会自动隐式转换成整型型别，为索引增加意义

条款十一：优先选用删除函数，而非private未定义函数

优点：

1. 可以把删除函数声明为public，在编译时就报错，而后者在链接时才报错；

2. 对于所有函数都可以这样做，而后者只支持成员函数；

3. 可以指定删除模板中的某些特性类型实现，例如：

?template <>
?void processorPointer<void>(void*) = delete;

注：一般进行删除的时复制构造函数和复制赋值运算符。

条款十二：为意在改写的函数添加override声明

C++11中为override增加了一个限制，改写的函数的引用饰词必须完全相同，见下面例子：

?class Widget {
?public：
? ? ?void doWork() &;    // 这个版本的doWork仅在*this是左值时使用
? ? ?void doWork() &&;   // 这个版本的doWork仅在*this是右值时使用
?}；
? ? ?
?Widget makeWidget();    // 工厂函数，返回右值
?makeWidget().doWork();  // 调用 void doWork() && 版本
??
?Widget w;
?w.doWork();             // 调用 void doWork() & 版本

条款十三：优先选用const_iterator，而非iterator

可以使用cbegin()和cend()函数返回const_iterator（C++14）

在通用代码中，优先选用非成员函数版本的begin，end和rbegin等函数，它们能对未提供该种成员函数的容器也适用。

条款十四：只要函数不会发射异常，就为其加上noexcept声明

为什么呢？

1. 编译器知道的越多，就能把代码优化的越好；

2. noexcept对于移动操作、swap、内存释放函数和析构函数最有用；

3. 即使函数自己不抛出异常，但是内部调用的函数可能会抛出异常，大部分函数都是这种异常中立函数，不具备noexcept性质；

条款十五：只要有可能使用constexpr，就使用它

1. constexpr对象都具备const属性，都不可变，且都由编译期已知的值完成初始化。

1. constexpr函数如果传入的是编译期已知的值，则会返回编译期已生成的结果，节省了时间。如果是未知的值，就会正常计算。

从以上两点来看，constexpr扩展了语境，而且兼容了已知的情况，推荐使用。

条款十六：保证const成员函数的线程安全性

std::atomic比mutex具有更好的性能，但是只适用于单个变量或内存区域的情形，多个时mutex才是合适的选择。

条款十七：理解特种成员函数的生成机制

什么是特种成员函数？

就是那些只有在需要时才生成的默认函数，目前有如下几种：

1. 默认构造函数

2. 析构函数

3. 复制构造函数

4. 复制赋值运算符

5. 移动构造函数

6. 移动赋值运算符

为什么我们要了解这些函数的生成机制？

假设我们显式定义了一个析构函数，这个操作会阻止默认移动操作的生成，但是我们代码中的移动操作并不会报错，而会执行复制操作，极大的降低了性能。

那么这机制到底是什么样呢？

• 默认构造函数：与C++98的机制相同。仅当类中不包含用户声明的构造函数时才生成。

• 析构函数：与C++98机制基本相同，唯一的区别在于析构函数默认为noexcept。与C++98的机制相同，仅当基类的析构函数为虚的，派生类的析构函数才是虚的。

• 复制构造函数：运行期行为与C++98相同：按成员进行非静态数据成员的复制构造。仅当类中不包含用户声明的复制构造函数时才生成。如果该类声明了移动操作，则复制构造函数将被删除。在已经存在复制赋值运算符或析构函数的条件下，仍然生成复制构造函数已经成为了被废弃的行为。因为认为存在资源的管理，默认构造函数已经无效。

• 复制赋值运算符：：运行期行为与C++98相同：按成员进行非静态数据成员的复制赋值。仅当类中不包含用户声明的复制赋值运算符时才生成。如果该类声明了移动操作，则复制赋值运算符将被删除。在已经存在复制构造函数或析构函数的条件下，仍然生成复制赋值运算符已经成为了被废弃的行为。因为认为存在资源的管理，默认构造函数已经无效。

• 移动构造函数和移动赋值运算符：：都按成员进行非静态数据成员的移动操作。仅当类中不包含用户声明的复制操作、移动操作和析构函数时才生成。生成条件最苛刻。

另外，存在一个例外，那就是成员模板函数，成员模板函数在什么时候都不会阻止生成任何特种成员函数。例如如下代码并没有影响。

?class Widget {
?    template<typename T>
? ? ?Widget(const T& rhs);       // 模板复制构造函数
? ? ?
? ? ?template<typename T>
? ? ?Widget& operator=(const T& rhs);    // 模板复制赋值运算符
?};