文章目录
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- [1. 资源管理](#1. 资源管理)
- [2. Move语义](#2. Move语义)
- [3. 编译器是你的搭档](#3. 编译器是你的搭档)
- [4. 不允许未定义的行为](#4. 不允许未定义的行为)
- [5. Type-Rich编程](#5. Type-Rich编程)
- [6. 了解你使用的库](#6. 了解你使用的库)
- [7. 恰当的异常和错误处理机制](#7. 恰当的异常和错误处理机制)
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《C++代码整洁之道》学习笔记，系列之五：现代C++的高级概念
1. 资源管理
- （1）RAII = Resource Acquisition is Initialization，资源申请即初始化
- （2）智能指针
- a) std::unique_ptr 独占资源，不允许调用其拷贝构造函数，可以使用Move语义转移资源
- b) std::shared_ptr 共享资源，可以拷贝，也可以使用Move语义移动它使用的资源
- c) std::weak_ptr 不增加引用计数，使用expired()函数检查资源是否有效，使用资源时必须调用lock()函数获取std::shared_ptr实例；std::weak_ptr的存在区分了资源的所有者和使用者；处理两个shared_ptr的循环依赖问题，两个类中的std::shared_ptr成员变量类型替换为std::weak_ptr类型就能解决内存泄漏问题
- （3）避免显示调用new和delete，通过栈内存、智能指针、库容器等措施来避免
2. Move语义
- （1）右值引用
- C++11的Move语义与右值引用紧密相连，右值引用使定位右值的内存位置成为可能
- （2）零原则：在实现类的时候，应该不需要声明/定义析构函数，也不需要声明/定义
- copy/move构造函数和copy/move赋值运算符。用智能指针和标准库类来管理资源
3. 编译器是你的搭档
- （1）auto实现自动类型推导，即类型推导
- ① auto, const auto, auto&, const auto&
- ② 不要害怕过多的使用auto，因为绝大多数情况下，auto关键字能提高代码的可读性，重复显而易见的类型违反了DRY原则；所以在不产生歧义的情况下，尽量使用auto关键字
- （2）c++14 之后支持函数的返回值自动类型推导
- （3）在模板中也能使用constexpr ，即模板变量。是一种很好的替换宏定义变量 的方法
类的构造函数和成员函数也可以定义为constexpr类型
4. 不允许未定义的行为
- （1）避免未定义的行为，程序可能会崩溃
5. Type-Rich编程
- （1）相信类型，要使用Momentum 这样的类型，而不是没有明确单位的浮点类型double，由于不能类型要匹配，因此结果也更加安全，而不是随便一个double都能使用，比如可能单位不同的double类型
- （2）这样做的好处是，类型安全在编译期间即得到保障
- （3）文字操作符：类似Time time = 3.0_s或者Force force = 30.0_N被称为用户自定义字面值，字面值受到保护，必须传递相匹配的字面值，否则会报错，增加安全性
6. 了解你使用的库
- （1）合格的软件开发者应该知道必要的库或者框架，没有必要重复造轮子。其实就是要用标准的库函数
- （2）比如std::reverse是一个函数模板，普遍适用于序列容器/关联容器/string和基本数组
- （3）c++11之前需要借助第三方库才能实现多线程，从c++11开始标准库能支持多线程和并行编程
- （4）代码的可读性是我们的首要目标之一，另外，源代码注释是一种不好的风格，使用有意义的名称
- （5）Boost库很强大且一部分已经被c++语言标准接受，但并不完全兼容，比如std::thread和boost::thread还是有一些区别的（线程取消），Boost库不支持std::async等
- （6）除了STL标准库/和Boost库，还有一些库也值得了解，如日期时间库，正则表达式库，文件系统库，Range-v3库的range::sort，并发数据结构libcds用于高性能并行计算
7. 恰当的异常和错误处理机制
- （1）对错误和不可预测异常的特殊处理及响应，对于每个软件系统来说都是必要的
- （2）有四种安全级别，分别是
- ① 无异常安全：永远不应该提供这个级别的异常安全
- ② 基本异常安全：代码至少能够保证的，也是默认的异常安全级别
- ③ 强异常安全：异常情况下，数据完全恢复到调用函数之前；在绝对需要的情况下才提供强异常安全保证
- ④ 保证不抛出异常 ：也被称为故障透明性 。不抛出任何异常，问题在内部都得到处理。有一些保证/明确建议不能抛出异常的情况 ：
*- 任何情况下类的析构函数必须保证不抛出异常
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- move操作应该保证不抛出异常
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- 默认构造函数最好不抛出异常
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- 在任何情况下，swap函数必须保证不抛出异常
- （3）函数noexcept声明符表示函数不能抛出任何异常，noexcept(true)同理；noexcept(false)表明函数可能抛出异常
- ① void nonThrowFunction() noexcept;
- ② noexcept是接口语义的一部分；noexcept可以被编译器优化
- （4）异常应该用在真正需要异常的情形。对于你束手无策，而且没有办法处理的异常。即仅在非常特殊的情况下抛出异常，不要滥用异常机制来控制正确的程序流程。
- （5）如果遇到异常导致不能恢复，通常是写日志 记录，或者生成crash dump文件稍后分析，然后立即终止程序。
- （6）如果try块之后提供多个catch子句，例如区分不同类型的异常，catch子句要按照它们出现的顺序依次执行，而且更具体的异常类型必须在前面，否则会被一般的异常类型隐藏。
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【参考文章】
[1]. C++代码整洁之道