精通C++:优化与实战技巧解析
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更新于2024-07-30
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"《More Effective C++(中文版)》是由Scott Meyers撰写,侯捷翻译的C++编程指南,涵盖了C++中的高级特性和最佳实践。这本书通过28个条目,深入探讨了C++语言的关键方面,包括指针与引用的差异、运算符重载、异常处理、效率提升和编程技巧等。"
1. **指针与引用的区别** (ITEM M1)
- 指针是一个变量,可以被赋值为NULL,还可以改变指向的对象。
- 引用必须在声明时初始化,并且始终引用同一对象,不能变为NULL或指向其他对象。
- 引用提供了一种安全的别名机制,而指针允许更灵活的动态绑定。
2. **C++风格的类型转换** (ITEM M2)
- 避免使用C风格的强制类型转换,如 `(type)expression`,而是使用C++的 `static_cast`、`dynamic_cast`、`reinterpret_cast` 和 `const_cast`,它们提供了更好的类型检查和明确的意图表达。
3. **避免对数组使用多态** (ITEM M3)
- 多态通常通过指针或引用来实现,但数组是固定大小的,不支持动态绑定,因此不适合在多态上下文中使用。
4. **理解`new`和`delete`的不同含义** (ITEM M8)
- `new`不只是分配内存,还调用构造函数创建对象;`delete`则先调用析构函数,然后释放内存。
- 注意配对使用`new[]`和`delete[]`,以正确地管理动态分配的数组。
5. **异常处理** (ITEM M9-M15)
- 析构函数应保证即使在异常情况下也能正确释放资源,避免资源泄漏。
- 在构造函数中处理异常,确保即使构造失败也能清理已分配的资源。
- 异常信息不应传递到析构函数之外,因为这可能导致未定义的行为。
- 抛出异常和调用虚函数或传递参数是不同的,抛出异常会改变控制流。
- 通过引用捕获异常可以避免异常信息的拷贝。
- 异常规格(exception specifications)需要谨慎使用,因为它们可能导致编译器进行过于严格的检查。
- 理解异常处理的性能开销,因为它可能影响程序的运行效率。
6. **效率优化** (ITEM M16-M21)
- 遵循80-20规则,即优化关键的20%代码,而非全部代码。
- 考虑延迟计算(lazy evaluation)以减少不必要的计算。
- 分期摊还期望的计算,将大型计算分解成小块,分阶段执行。
- 理解临时对象的生成,它们可能影响性能,尤其是在使用运算符重载时。
- 协助返回值优化(RVO),减少复制构造函数的调用,提高效率。
- 通过重载避免隐式类型转换,减少潜在的错误和性能损失。
- 使用运算符的赋值形式(如 `operator=`)来替代单独的形式(如 `operator+`),以简化代码并提高效率。
7. **编程技巧与模式** (ITEM M22-M24)
- 考虑使用运算符的赋值形式,例如 `operator=` 代替单独的 `operator+`,以支持链式赋值。
- 可能时考虑替换程序库,以获取更好的性能或功能。
- 理解虚拟函数、多继承、虚基类和运行时类型信息(RTTI)的开销,这些特性虽然强大,但会带来额外的内存和时间成本。
8. **类设计** (ITEM M25-M28,未列出)
- 讨论如何设计更安全、高效和易于维护的C++类,包括构造函数和赋值操作符的最佳实践、资源管理策略以及模板的使用。
9. **附录** (未详细列出)
- 附录包含更多关于C++特定主题的深入讨论,由不同的译者贡献,帮助读者进一步理解和应用书中的原则。
《More Effective C++(中文版)》是一本深入C++编程实践的指南,适合有一定经验的C++开发者阅读,以提升他们的编程技巧和代码质量。
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