C++ Core Guidelines（C++核心准则）：2025现代C++开发关键要点总结

C++ Core Guidelines （C++核心准则）是由Bjarne Stroustrup（C++之父）和Herb Sutter领衔编写的一份权威指南。其核心目标在于指导开发者编写更安全、更现代、更高效且更易于维护的C++代码。这份指南凝聚了C++社区数十年的经验教训，是掌握现代C++编程范式的必读材料。

避免长篇大论，取其精华，以下针对2025年及以后的现代C++开发，从核心准则中提炼出的最关键知识点总结：

1. 核心哲学 (Philosophy)：构建稳健代码的基石

表达意图 (Express Intent)： 代码应清晰地传达设计者的目的，而非仅仅描述实现机制。优先使用声明式 和标准库抽象 （如使用 std::ranges::find 替代手写 for 循环查找，使用 std::sort 替代手动排序算法）。
默认常量性 (Const-by-default)： 优先使用 const 和 constexpr 声明不可变数据和函数。最小化可变状态是减少副作用、提高代码可理解性和线程安全性的关键策略。
编译期检查优先 (Prefer Compile-time Checking)： 尽可能利用编译器的强大能力在编译阶段捕捉错误，这比运行时错误检测更可靠、成本更低。善用 static_assert、concept（C++20）、强类型（enum class）、constexpr 函数和类型系统约束。

2. 资源管理 (Resource Management)：实现零泄漏的核心

资源管理是C++核心准则的重中之重，目标是消除资源泄漏和无效访问。

禁止裸指针所有权 (No Raw Pointer Ownership)： 裸指针（T*）仅应用于表示非所有权的借用访问 （观察指针）。它们绝不应承担释放内存或其他资源的责任。
RAII机制 (Resource Acquisition Is Initialization)： 所有资源（内存、文件句柄、网络连接、锁、线程等）的生命周期必须严格绑定到对象的作用域。资源在对象构造函数中获取，在析构函数中释放。这是C++管理资源的根本机制。
智能指针规范使用：
- std::unique_ptr<T>：用于表达独占所有权和自动释放。
- std::shared_ptr<T>：用于表达共享所有权（需谨慎使用，避免循环引用）。
禁止显式 new/delete： 直接使用 new 和 delete 极易出错。必须使用 std::make_unique<T>(...) 和 std::make_shared<T>(...) 来创建智能指针管理的对象（C++20 引入了 make_unique_for_overwrite 用于默认初始化）。对于容器，优先使用 emplace 等方法。

3. 接口设计 (Interfaces)：易于正确使用，难于错误使用

设计优良的接口是健壮软件的基础。

最小化接口负担 (Minimize Interface Burden)： 保持函数参数数量尽可能少。对于复杂或相关的参数组，优先使用结构体或对象进行封装，提高代码可读性和可维护性。
明确表达所有权和语义 (Express Ownership and Semantics)： 通过参数传递方式清晰传达意图：
- 传递 std::unique_ptr<T>：表示所有权转移。
- 传递 T& / const T& / std::span<T>：表示非所有权的借用访问（观察或修改）。
- 传递值 (T)：通常表示拷贝（对于小类型、可移动类型或需要内部副本时）。
- 使用 std::move 显式表示移动意图。
避免非 const 全局状态 (Avoid Non-const Global State)： 全局可修改状态是导致程序行为难以理解、测试困难、并发问题（数据竞争）的主要根源。强烈建议将状态封装在对象内部，并通过明确的接口进行访问。

4. 类与对象 (Classes)：设计健壮的抽象

五/零法则 (Rule of Five / Rule of Zero)：
- Rule of Five： 如果一个类需要显式定义或删除析构函数、拷贝构造函数、拷贝赋值运算符、移动构造函数、移动赋值运算符 中的任何一个，那么它通常需要显式处理所有这五个特殊成员函数（或明确删除不需要的）。
- Rule of Zero： 理想状态 是类本身不管理任何资源（资源由成员对象管理，如智能指针、容器），从而依赖编译器自动生成 所有特殊成员函数。这是首选策略，能显著减少错误。
成员初始化顺序 (Member Initialization Order)：
- 优先在声明处直接初始化 成员变量（int count = 0;）。
- 对于需要依赖构造函数参数初始化的成员，必须使用构造函数初始化列表。
- 在初始化列表中，成员的初始化顺序严格按照它们在类中声明的顺序进行，与初始化列表中的书写顺序无关。务必保持声明顺序与初始化逻辑一致。
虚析构函数 (Virtual Destructors)：
- 任何包含虚函数 的类（即设计用作多态基类的类），必须将其析构函数声明为：
  - public 且 virtual（最常见，允许通过基类指针安全删除派生类对象），或者
  - protected 且 non-virtual（防止通过基类指针删除派生类对象，但允许派生类对象正常析构）。
- 如果一个类没有虚函数 ，通常不应声明虚析构函数，以避免不必要的虚表开销。

5. 性能与安全 (Safety Profiles)：构建可靠系统

核心准则强调通过语言特性和库支持提升代码的安全性与健壮性。

类型安全 (Type Safety)：
- 避免 C 风格转换 ((T)expr) 和 reinterpret_cast： 它们破坏了类型系统，是未定义行为的常见来源。优先使用更安全的 static_cast、const_cast 和 dynamic_cast（需谨慎）。
- 避免原生 union： 原生 union 缺乏类型安全。优先使用 std::variant (C++17) 来表示类型安全的可辨识联合。
边界安全 (Bounds Safety)：
- 彻底弃用 C 风格数组和指针算术： 它们是缓冲区溢出错误的根源。
- 优先使用标准库容器： std::vector, std::array 提供边界管理和自动内存管理。
- 使用 std::span (C++20)： 作为表示连续序列（如数组、vector 的一部分）的非拥有视图 ，安全地传递范围信息并执行边界检查（尤其在结合 at() 或 operator[] 的边界检查实现时）。
- 使用 std::string_view (C++17)： 作为表示字符串（const char*, std::string）的非拥有视图 ，避免不必要的拷贝和 \0 依赖。
- 使用范围 for 循环： 自动处理边界，避免手动索引错误。

实践与工具

C++ Core Guidelines Checklist： 项目开发中可直接参考官方提供的检查清单。
Guideline Support Library (GSL)： 微软实现的 GSL（如 gsl::span, gsl::not_null, gsl::owner 等）提供了核心准则中推荐类型的参考实现，极大地方便了准则的落地。其他库（如 {fmt} 用于格式化）也常与核心准则精神契合。

深入探索

C++ Core Guidelines 内容极其丰富，涵盖了编码风格、并发、模板元编程、错误处理等方方面面。上述总结聚焦了2025年现代C++开发中最基础、最关键、最常被提及和要求的实践要点。深入理解和应用这些准则，是提升C++代码质量、安全性、性能和可维护性的必经之路。建议开发者持续研读官方文档，关注C++标准（C++20/23/26）的新特性如何更好地支持这些准则的实现。