精通C++:提升编程效率与技巧

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"More Effective C++ 是一本由Scott Meyers编写的关于C++编程实践的书籍,旨在提升程序员在使用C++时的效率和代码质量。该书由侯捷翻译,并包含多个主题章节,涵盖基础议题、运算符、异常处理、效率优化以及编程技巧等。每个议题(Item)都深入探讨了C++中的一个特定概念或最佳实践,例如指针与引用的区别、自增操作符的形式、异常处理策略以及如何提高代码性能。作者提供了关于如何避免常见错误、合理使用语言特性和设计模式的建议,帮助读者成为更高效的C++开发者。" 在"More Effective C++"中,我们首先关注基础议题: 1. 指针与引用的区别(Item M1):C++中的指针和引用都是用来间接访问对象的方式,但它们有本质区别。指针可以被赋值和改变,而引用一旦初始化就不能改变,它总是引用同一个对象。 2. 尽量使用C++风格的类型转换(Item M2):C++提供了静态类型转换(如static_cast)和动态类型转换(如dynamic_cast),比C风格的强制类型转换更安全且具有类型检查。 3. 不要对数组使用多态(Item M3):由于数组不具备指针的多态性,使用多态对象数组可能导致预期之外的行为。 4. 避免无用的缺省构造函数(Item M4):除非必要,否则不应为类提供默认构造函数,以避免不必要的对象初始化。 接下来是关于运算符的讨论: 5. 谨慎定义类型转换函数(Item M5):过度使用或不恰当的类型转换函数可能会导致难以预料的结果。 6. 自增操作符前缀形式与后缀形式的区别(Item M6):前缀形式(++x)先增加后返回,而后缀形式(x++)先返回后增加。 7. 不要重载“&&”,“||”,或“,”(Item M7):这些运算符有特殊的短路逻辑,重载可能导致意外行为。 8. 理解各种不同含义的new和delete(Item M8):new/new[] 和 delete/delete[] 用于动态内存管理,理解它们的配对使用至关重要,以避免内存泄漏。 异常处理部分包括: 9. 使用析构函数防止资源泄漏(Item M9):确保析构函数能够正确释放资源,即使在异常发生时。 10. 在构造函数中防止资源泄漏(Item M10):如果构造过程中出现异常,应立即释放已分配的资源。 11. 禁止异常信息传递到析构函数外(Item M11):析构函数不应抛出异常,否则可能导致资源无法正确清理。 12. 理解“抛出一个异常”与“传递一个参数”或“调用一个虚函数”间的差异(Item M12):异常传播会影响程序执行路径,不同于常规函数调用。 13. 通过引用捕获异常(Item M14):捕获异常时使用引用可以避免异常对象的复制,提高效率。 14. 审慎使用异常规格(exception specifications)(Item M15):异常规格可以限制函数可能抛出的异常类型,但过度使用可能引入编译器约束和二义性。 效率优化方面: 15. 牢记80-20准则(Item M16):优化时应集中精力解决那些对性能影响最大的问题。 16. 考虑使用延迟计算(lazy evaluation)(Item M17):只在真正需要结果时才进行计算,以节省资源。 17. 分期摊还期望的计算(Item M18):通过预处理和缓存结果来减少重复计算。 18. 理解临时对象的来源(Item M19):临时对象在某些操作中会自动创建,了解何时何地会产生临时对象有助于优化。 19. 协助完成返回值优化(Item M20):通过特定的编码技巧,使编译器能够优化返回对象的构造和拷贝过程。 20. 通过重载避免隐式类型转换(Item M21):显式提供类型转换操作符可以控制类型转换的发生。 21. 考虑用运算符的赋值形式(op=)取代其单独形式(op)(Item M22):这通常涉及右值引用和复合赋值运算符,以提高效率并防止意外行为。 22. 考虑变更程序库(Item M23):有时候,选择不同的库或自定义实现可以带来更好的性能和可维护性。 23. 理解虚拟函数、多继承、虚基类和RTTI所需的代价(Item M24):这些特性增加了运行时开销,需权衡使用。 最后是编程技巧部分: 24. 将构造函数和非成员函数虚拟化(Item M25):这可以实现类似C++中的工厂模式,允许在运行时决定创建对象的类型。 25. 限制某个类所能产生的对象数(Item M26):例如,单例模式限制一个类只能有一个实例。 “More Effective C++”是一本深入探讨C++编程实践的宝贵资源,通过学习书中的Item,开发者可以更好地掌握C++语言,写出更高效、更可靠、更易于维护的代码。