《Effective C++(第三版)》-笔记

1. 让自己习惯C++

条款01: 视C++为一个语言联邦

1.1 C++ 是一个多重泛型编程语言(multiparadigm programming)，支持：过程形式(procedural)，面向对象形式(object-oriented)，函数形式(functional)，泛型式(generic)，元编程(metaprogramming)。

1.2 将C++看做主语言，那么他就四种次语言组成：C，object-oriented C++，Template C++， STL。

请记住：

C++ 高效编程守则视状况而变化，取决于你使用C++的哪一部分。

条款02: 尽量以const、enum、inline替换#define

2.1 用#define定义常量时，由于#define是preprocessor负责的，编译器看不到，所以编译出错时，会很麻烦。尽量以const取代之。

2.2 常量式通常被放在头文件中，以便被不同的源码引入。

2.3 #define无法定义类的常量成员，更不能提供封装，const就可以。类中的static const成员，不仅要在类内初始化，还要在类外定义。

1.  
   //头文件
2.  
   class A{
3.  
   private:
4.  
   static const int Num = 5;
5.  
   int scores[Num];
6.  
   }
7.  
   //源文件
8.  
   const int A::Num;

2.4 在2.3中提到，类内的static const成员要在类内初始化，如果编译器不允许类内初始化，可以用enum hack的做法，来变相实现。

1.  
   class A{
2.  
   private:
3.  
   enum{ Num = 5 };
4.  
   int scores[Num];
5.  
   }

2.5 在C++11标准以前，只允许对类的static const integral成员做in-class initialization。在C++11之后，类的所有数据成员均可做类内初始化。另外，enum hack实际上利用enumeration不是类型安全的特点（弊端），这个特点在C++11中通过scoped enumeration来弥补，所以enumerator到整形的隐式转换是不提倡做的。故，在C++11下，需要用enum来替换#define的情况几乎不存在。

2.6当#define定义类似函数的功能时，带来了很多不安全因素，通常用内联函数（模板）代替。

1.  
   #define MAX(a, b) (a)>(b)?(a):(b)
2.  
   int a = 5, b = 0;
3.  
   MAX(++a, b);//a被累加了两次

请记住：

1）对于单纯常量，最好以const对象或者enums替换掉#defines。

2）对于形似函数的宏(macros)，最好用inline函数替换掉#defines。

 条款03: 尽可能使用const。

3.1 在能用const的地方就使用const有利于编译器对对象进行处理，而且可以避免错误的使用。

3.2 作为成员函数，是否有const qualifier区别，可以被重载。

3.3 const成员函数的const的意义，有两大流行概念：bitwise constness(又称physical constness)和logical constness。

3.4 使用mutable可以释放掉non-static成员变量的bitwise constness约束。

3.5 当同时定义一个功能的const版本和nonconst版本时，注意代码重用：nonconst版本调用const版本，不要用反。

1.  
   class A{
2.  
   public:
3.  
   const char& operator[](size_t index) const{
4.  
   /*...*/
5.  
   return text[index];
6.  
   }
7.  
   char& operator[](size_t index){
8.  
   const_cast<char&>( static_cast<const A&>(*this)[index] );
9.  
   }
10.  
    };

请记住：

1）将某些东西声明为const可帮助编译器侦测出错用法，const被施加于任何作用域内的对象，函数参数，函数返回类型，成员函数本体。

2）编译器强制实施bitwise constness，但我们在编写程序时应该使用logical constness。

3）当const合nonconst成员函数有着实质等价的实现时，令nonconst版本调用const版本可以避免代码重复。

条款04: 确定对象被使用前已被初始化

4.1 C++中default initialization和value initialization的区别。

4.2 类数据成员的初始化是发生在constructor body执行之前的（通过initialization list和in-class initializer），构造函数体内是赋值，不是初始化。

4.3 类的数据成员的初始化顺序总是固定的，若initialization list和in-class initializer都没有对某成员执行初始化，那么该成员执行default initialization。

4.4 注意在用new动态申请时new type()和new type的区别。

4.5 若object的lifetime从构造出来开始，一直到程序结束，那么就称之为static对象（未必被static修饰，如全局变量），包括global对象、定义于namespace作用域内的对象，以及在class内、函数内、文件作用域内的被声明为static的对象；他们都存放于静态存储区（或者称作全局区）。在函数内的static对象被称作local static对象（用static修饰），其余均是非local的。C++对于定义于不同编译单元的non-local static对象的初始化次序没有明确规定。当一个non-local static对象的初始化要依赖于另一个编译单元内的non-local static对象时，往往结果是不可预测的。解决办法，将非local static对象，放到函数内，即转为local static。这就是singleton模式的做法。

请记住：

1）为built-in对象手工初始化，因为C++不保证初始化。

2）构造函数最好使用成员初始化列表（member initialization list），而不要在构造函数体内使用赋值操作。初始化列表列出的成员变量，其排列次序应该和它们在类中的声明次序相同。

3）为免除“跨编译单元之初始化次序”问题，请以local static对象代替non-local static对象。

2. 构造，析构，赋值运算

条款05: 了解C++默默编写并调用哪些函数

5.1 编译器合成的函数，只有在被需要（被调用）的时候才会被编译器创建出来。

请记住：

编译器可以暗自为class创建default构造函数、copy构造函数、copy assignment操作符，以及析构函数。补充：在C++11标准下，编译器还会合成move-copy构造函数和move-copy assignment操作符。

条款06: 若不想使用编译器自动生成的函数，就该明确拒绝

6.1 针对将成员函数声明为private并且不予实现的方法。补充：做了测试，发现不适用于非纯虚函数。当非纯虚函数没有定义时，只要执行构造函数，就会出现链接错误。

请记住：

为了驳回编译器自动（暗自）提供的机能，可将相应的成员函数声明成private并且不予实现。使用像Uncopyable这样的base class也是一种做法。补充：在C++11中可以直接使用=delete限定符来明确驳回。

条款07: 为多态基类声明virtual析构函数

7.1 由于STL容器的析构函数都不是virtual的，所以我们不应该（不是不能）继承他们。

7.2 析构函数可以声明为纯虚函数，但必须定义。

请记住：

1）polymorphic（带多态性质的）base classes 应该声明一个virtual析构函数。如果class带有任何virtual函数，他就应该拥有一个virtual析构函数。

2）Classes的设计目的如果不是为了作为base classes使用，或不是为了具备多态性（polymorphically），就不应该声明virtual析构函数。

条款08: 别让异常逃离析构函数

请记住：

1）析构函数绝对不要吐出异常。如果一个被析构函数调用的函数可能抛出异常，析构函数应该捕获任何异常，然后吞下他们（不传播）或结束程序。

2）如果客户需要对某个操作函数运行期间抛出的异常做出反应，那么class应该提供一个普通函数（而非在析构函数中）执行该操作。

条款09: 决不在构造和析构过程中调用virtual函数

9.1 间接调用也不可以。

请记住：

在构造和析构期间不要调用virtual函数，因为这类调用从不下降至derived class（比起当前执行构造函数和析构函数的那层）。

条款10: 令operator= 返回一个reference to *this

10.1 由于右结合性，x=y=z=15等价于a=(y=(z=15))。

请记住：

令赋值（assignment）操作符返回一个reference to *this。

条款11: 在operator=中处理“自我赋值”

11.1 通过this==&val来判断是否是自赋值。

11.2 即使已经处理了自我赋值，operator=往往不具有“异常安全”性。异常安全可以通过精心安排的语句来保证，还可以使用copy and swap技术。C++11中还要考虑move assignment operator 情况。

1.  
   A& A::operator=(A ai){
2.  
   swap(ai);
3.  
   return *this;
4.  
   }

请记住：

1）确保当对象自我赋值时operator=有良好行为。其中技术包括比较“来源对象”和“目标对象”的地址、精心周到的语句顺序、以及copy-and-swap。

2）确定任何函数如果操作一个以上的对象，而其中多个对象是同一个对象时，其行为仍然正确。

条款12: 复制对象时勿忘其每一个成分

请记住：

1）Copying函数应该确保复制“对象的所有成员变量”及所有base class成分。

2）不要尝试以某个copying函数实现另一个copying函数。应该将共同机能放进第三个函数中，并由两个copying函数共同调用。

3. 资源管理

条款13: 以对象管理资源

13.1 以对象管理资源，即“资源取得时便是初始化时机”（Resource Acquisition Is Initialization；RAII），获得资源即用来初始化（或赋值）管理对象。

13.2 管理对象运用析构函数确保资源被释放。

请记住：

1）为防止资源泄露，请使用RAII对象，他们在构造函数中获得资源并在析构函数中释放资源。

2）两个常被使用的RAII classes分别是tr1::shared_ptr和auto_ptr。。。 。补充：在C++11中，提供了std::shared_ptr，std::unique_ptr和std::weak_ptr来管理资源。

条款14: 在资源管理类中小心copying行为

请记住：

1）复制RAII对象必须一并复制它所管理的资源，所以资源的copying行为决定RAII对象的copying行为。

2）普遍而常见的RAII class copying行为是：抑制copying、施行引用计数法（reference counting）。不过其他行为也都可能被实现。

条款15: 在资源管理类中提供对原始资源的访问

请记住：

1）APIs往往要求访问原始资源，所以每一个RAII class应该提供一个“取得其所管理之资源”的办法。

2）对原始资源的访问尅经由显式转换或隐式转换。一般而言显式转换比较安全，但隐式转换对客户比较方便。

条款16: 成对使用new和delete时要采用相同形式

16.1 尽量不要对数组形式做typedef动作。typedef int IntArra[10]; IntArra *p = new IntArra；应该使用delete[] p。

请记住：

如果你在new表达式中使用[]，必须在相应的delete表达式中使用[]。如果你在new表达式中不使用[]，一定不要在相应的delete表达式中使用[]。

条款17: 以独立语句将newed对象置入智能指针

17.1 当将newed对象置入智能指针的同时，还有多条不能确定执行顺的语句，是很危险的。补充：在C++11下面，用make_ptr是最安全的用法。

1.  
   //危险的用法
2.  
   foo(shared_ptr<A>(new A), foo2());
3.  
   //正确的用法
4.  
   shared_ptr<int> p(new A);
5.  
   foo(p, foo2());

请记住：

以独立语句将newed对象存储于（置入）只能指针内。如果不这样做，一旦异常抛出，有可能导致难以察觉的资源泄露。

4. 设计与声明

条款18: 让接口容易被正确使用，不易被吴用

请记住：

1）好的借口很容易被正确使用，不容易被吴用。你应该在你的所有的接口中女里达成这些性质。

2）“促进正确使用”的办法包括接口的一致性，以及与内置内的行为兼容。

3）“阻止无用”的办法包括建立新类型、限制类型上的操作，束缚对象值，以及消除客户的资源管理责任。

4）shared_ptr支持定制型删除器（custom deleter）。这可防范Dll问题，可被用来自动解除互斥锁等等。

条款19: 设计class犹如设计type

条款20: 宁以pass-by-reference-to-const替换pass-by-value

请记住：

1）尽量以pass-byreference-to-const替换pass-by-value。前者通常比较高效，并可避免切割问题（slicing problem）。

2）以上规则并不适用于内置类型，以及STL的迭代器和函数对象。对他们而言，pass-by-value往往比较合适。

条款21: 必须返回对象时，别妄想返回其reference

请记住：

绝不要返回pointer或reference指向一个local stack对象，或返回reference指向一个heap-allocated对象，或者返回pointer或者reference指向一个local static对象而有可能同时需要多个这样的对象。

条款22: 将成员变量声明为private

22.1 原因：1）语法的一致性，2）对成员变量的处理有更精确的控制，3）封装。

请记住：

1）切记将成员变量声明为private。这可赋予客户访问数据的一致性、可细微划分访问控制、允诺约束条件获得保证，并提供class作者以充分的实现弹性。

2）protected并不比public更具封装性。

条款23: 宁以non-member、non-friend替换member函数

请记住：

宁可拿non-member、non-friend函数替换掉member函数，这样做可以增加封装性、包裹弹性（packaging flexibility）和技能扩展性。

条款24: 若所有参数皆需类型转换，请为此采用non-member函数

24.1 这样就成处理string str; "abc"+str; str + "abc"的（隐式转换）问题。

请记住：

如果你需要为某个函数的所有参数（包括被this指针所指的那个隐喻参数）进行类型转换，那么这个函数必须是个non-member。

条款25: 考虑写出一个不抛出异常的swap函数

25.1 在pimpl（pointer to implementation）类型的类中，如果采用深拷贝进行初始化、赋值，但在swap时，就该使用浅拷贝。这就需要自己定义swap函数。补充：在C++11中，这更应该定义move constructor和move assignment。

25.2 客户可以全特化std内的templates，但不可以添加新的templates（或者class或functions或其他任何东西）到std里头。

25.3 注意name lookup规则中的argument-dependent lookup。

请记住：

1）当std::swap对你的类型效率不高时，提供一个swap成员函数，并确定这个函数不抛出异常。

2）如果你提供一个member swap，也应该提供一个non-member swap用来调用前者。对于classes（而非templates），请特化std::swap。

3）调用swap时应针对std::swap使用using declaration，然后调用swap并且不带任何命名空间修饰符。

4）为”用户定义类型“进行std templates全特化是好的，但千万不要尝试在std内加入某些对std而言全新的东西。

5. 实现

条款26: 尽量延后变量定义式的出现时间

26.1 我们不仅应该延后变量的定义，知道非得使用的前一刻为止，甚至应该尝试延后这份定义直到能够给他初值实参为止。

26.2 这样可以避免构造（和析构）非要对象，还能够避免无意义的default构造行为。更深一层：以有意义的initializer来初始化，并附有说明变量的目的。

26.3 下面两种形式，做法A：1构造 + 1析构 + n赋值；做法B：n构造 + n析构。除非1)你知道赋值成本比“构造+析构”成本低，2)你正在处理代码中效率高度敏感（performance-sensitive）的部分，否则你应该使用做法B。

1.  
   //做法A：定义于循环外
2.  
   Widget w;
3.  
   for(int i = 0; i < n; ++i){
4.  
   w = 取决于i的某个值；
5.  
   /*...*/
6.  
   }
7.  
   //做法B：定义于循环内
8.  
   for(int i = 0; i < n; ++i){
9.  
   Widget w(取决于i的某个值);
10.  
    /*...*/
11.  
    }

请记住：

以独立语句将newed对象存储于（置入）只能指针内。如果不这样做，一旦异常抛出，有可能导致难以察觉的资源泄露。

条款27: 尽量少做转型动作

27.1 在C++中，单一对象可能拥有一个以上的地址，尤其是在多继承时（单一继承也可能发生），所以，应避免做出“对象在C++如何布局”的假设。

请记住：

1）如果可以，尽量避免转型，特别是在注重效率的代码中避免dynamic_cast。如果有个设计需要转型动作，试着发展无需转型的替代设计。

2）如果转型是必要的，试着将他隐藏与某个函数背后。客户随后可以调用该函数，而不需要将转型放到他们自己的代码内。

3）宁可使用C++-style（新式）转型，不要使用旧式转型。前者容易辨识出来，而且也比较有着分门别类的职掌。

条款28: 避免返回 handles指向对象内部成分

28.1 handle主要指：reference、pointer和iterator。

28.2 返回handle不仅有可能违反logical constness，而且就相当于公开内部成员，降低了封装性，另外还有dangling handle的可能。

请记住：

避免返回handles（包括reference、pointer、iterator）指向对象内部。遵守这个条款可增加封装性，帮助const成员函数的行为像个const，并将发生“虚吊号码牌”（dangling handles）的可能性降至最低。

条款29: 为“异常安全”而努力是值得的

29.1 当抛出异常时，异常安全的函数会：1）不泄露任何资源，2）不允许数据败坏。

29.2 异常安全函数提供一下三种保证之一：1）基本保证：抛出后，状态是正常的，但处于哪个状态不可预料；2）强烈保证：前后状态保持一直；3）不抛掷保证。

29.3 声明不抛出异常，并不是说起不会抛出异常，而是说如果抛出异常将是严重错误，会有意想不到的函数被调用（unexpected）。

29.4 在强烈保证的函数中，常使用copy and swap技术（通常效率不高）；如果一个函数调用多个（强烈保证的）函数，他就很难保证是强烈保证。

29.5 由于强烈保证在效率、复杂度上的成本太高，对许多函数而言，“基本保证“一个更好的选择。

请记住：

1）异常安全函数（Exception-safe functions）即使发生异常也不会泄露资源或允许任何数据结构败坏。这样的函数区分为三种可能的保证：基本型、强烈型、不抛出异常型。

2）“强烈保证”往往能够以copy-and-swap实现出来，但“强烈保证”并非对所有函数都可实现或具备现实意义。

3）函数提供的“异常安全保证”通常最高只等于其所调用之各个函数的“异常安全保证”中的最弱者。

条款30: 透彻了解inlining的里里外外

30.1 类内定义的成员函数，隐含是inline。在类内定义的friend函数，也隐含为inline。

30.2 inline是请求，编译器可能忽略之。对于一个编译器愿意inlining的某个函数，编译器还是可能为之生成一个函数本体（当通过inline函数的地址调用时）。

30.3 构造函数和析构函数往往是inlining的糟糕候选人。

30.4 inline的缺点：1）代码量增大，2）程序库升级不便，3）调试不便

请记住：

1）将大多数inlining限制在小型、被频繁调用的函数身上。这可是日后的调试过程和二进制升级（binary upgradability）更容易，也可使潜在的代码膨胀问题最小化，使程序的速度提升机会变大。

2） 不要只因为function templates出现在头文件，就将他们声明为inline。

条款31: 将文件间的编译依存关系降至最低

31.1 设计原则：1）如果使用object references或object pointers可以完成任务，就不要使用objects。2）如果能够，尽量以class声明式替换class定义式。3）为声明式和定义式提供两个不同的头文件。

31.2 对于参数或者返回类型是object的函数，声明时不需要object的定义式。

31.3 当声明式和定义式提供两个不同的头文件时，主要保持一致性。如头文件<iosfwd>。本条款也适用于templates。

31.4 通常使用pimlp（pointer to implementation）技术来实现。这样的类叫做Handle classes。

31.5 另外一个实现方式是通过interface classes。

31.5 Handle classes和interface classes实现，都会有一定程度的成本。

请记住：

1）支持“编译依存性最小化”的一般构想是：相依于声明，不要相依于定义式。基于此构想的两个手段是Hande Classes和Interface class。

2）程序库头文件应该以“完全且仅有声明式”（full and declaration-only forms）的形式存在。这种做法不论是否涉及templates都适用。

6. 继承与面向对象设计

条款32: 确定你的public继承塑模出is-a关系

32.1 当Penguin继承Bird时，Bird中不宜有fly接口。Square继承rectangle不是好的设计。

请记住：

“public 继承”意味“is-a"。适用于base classes身上的每一件事情一定也适用于derived class身上，因为每一个derived class对象也都是一个base class对象。

条款33: 避免遮掩继承而来的名称

33.1 转交函数，就是在private继承的derived类中，将virtual函数的override定义写在public标签下。

请记住：

1）derived classes内的名称会遮盖base classes内的名称。在public继承下从来没有人希望如此。

2）为了让被遮盖的名称重见天日，可使用using declaration或转交函数（forwarding functions）。

条款34: 区分接口继承和实现继承

34.1 pure virtual函数、impure virtual函数、non-virtual函数分别为:只继承接口、继承接口和一份缺省实现、继承接口和一份强制实现。

34.2 当pure virtual函数也有实现时，继承接口+可以使用一份（默认）实现。

请记住：

1）接口继承和实现继承不同。在public继承之下，derived classes总是继承base class的接口。

2）pure virtual函数只具体指定接口继承。

3）普通impure virtual函数具体指定接口继承及缺省实现继承。

4）non-virtual函数具体指定接口继承以及强制性实现继承。

条款35: 考虑virtual函数以外的其他选择

请记住：

1）virtual函数的替代方案包括NVI（non-virtual interface）手法以及Strategy设计模式的多种形式。NVI手法自身是一个特殊形式的Template Method设计模式。

2）将机能从成员函数移到class外部函数，带来的一个缺点是，非成员函数无法访问class的non-public成员。

3）tr1::function（在C++11中已经成为std::function）对象的行为就像一般函数指针。这样的对象可接纳“与给定之目标签名式（target signature）兼容”的所有可调用物（callable entities）

条款36: 绝不重新定义继承而来的non-virtual函数

请记住：

绝不重新定义继承而来的non-virtual函数。

条款37: 绝不重新定义继承而来的缺省参数

37.1 virtual函数系动态绑定，而缺省参数值确实静态绑定。

37.2 当virtual函数有默认值时，父类和派生类的默认值要一样，这无疑加重的程序员的负担，这是可以考虑virtual的替代设计。

请记住：

绝对不要重新定义一个继承而来的缺省参数值，因为缺省参数值都是静态绑定，而virtual函数——你唯一应该覆写的东西——却是动态绑定。

条款38: 通过复合塑模出has-a或”根据某事物实现出“

38.1 public继承带有is-a的意义，而复合（composition，组合）意味着has-a或is-implemented-in-terms-of。

请记住：

1）复合（composition）的意义和public继承完全不同。

2）在应用域（application domain），复合意味has-a（有一个）。在实现域（implementation domain），复合意味is-implemented-in-terms-of（根据某物实现出）。

条款39: 明智而审慎地使用private继承

39.1 private继承不能做derived-to-base的转换。

39.2 private继承在软件“设计”层面上没有意义，其意义只及于软件实现层面。private继承意味着只有实现部分继承，接口部分应略去。

39.3 对于空白类，他的大小不为0，复合到其他类中时，也要占用一定空间；但是当作为其他类的基类时，并不占用空间。这就是所谓的EBO（empty base optimization）

请记住：

1）private继承意味着is-implemented-in-terms-of（根据某物实现出）。它通常比复合（composition）的级别低。但是当derived class需要访问protected base class的成员，或需要重新定义继承而来的virtual函数时，这么设计是合理的。

2）和复合（composition）不同，private继承可以造成empty base最优化。这对致力于“对象尺寸最小化”的程序库开发者而言，可能很重要。

条款40: 明智而审慎地使用多继承

请记住：

1）多重继承比单一继承复杂。他可能导致行的歧义性，以及对virtual继承的需要。

2）virtual继承会增加大小、速度、初始化（及赋值）复杂度等等成本。如果virtual base classes不带任何数据，将是最具有使用价值的情况。

3）多重继承的确有正当用途。其中一个情节涉及“public继承某个Interface class”和“private继承某个协助实现的class”的两相组合。

7. 模板编程与泛型编程

条款41: 了解隐式接口和编译器多态

请记住：

1）classes和templates都支持接口（interfaces)和多态（polymorphism）

2）对classes而言接口是显示的（explicit），以函数签名为中心。多态则是通过virtual函数发生于运行期。

3）对template参数而言，接口是隐式（implicit），奠基于有效表达式。多态则是通过template具现化和函数重载解析（function overloading resolution）发生于编译期。

条款42: 了解typename的双重意义

42.1 在template编程中，typename必须作为嵌套从属类型的前缀名，但是也有两点例外：在base class list或member initialization list中。

1.  
   template<typename T>
2.  
   class Derived : public Base<T>::Nested{
3.  
   public:
4.  
   Derived(int x):Base<T>::Nested(x){
5.  
   typename Base<T>::Nested temp;
6.  
   }
7.  
   };

42.2 由于每次用到嵌套从属类型都需要加typename，通常做法是定义别名。

1.  
   template<typename T>
2.  
   void f(T t){
3.  
   typedef typename std::iterator_traits<T>::value_type value_type;
4.  
   value_type val(*t);
5.  
   ...
6.  
   }

请记住：

1）声明template参数时，前缀关键字class和typename可互换。

2）请使用关键字typename标示嵌套从属类型名称；但不得在base class list（基类列表）或member initialization list（成员初始化列表）内以它作为base class 修饰符。

条款43: 学习处理模板化基类的名称

43.1 当基类为模板类时，并不能直接使用来自基类的名称。基类模板的通用版本，与基类模板针对某个类型的特化版本，可能在内部name、接口上完全不一样；所以编译器无法判断要使用的name是否来自基类模板。

43.2 三个办法使用基类的名字：1)名字前加sthis->；this->name()。2）使用前先using declaration一下name；using Base<T>::name；但是有对name修改访问权限的副作用。3）名字前直接加基类域限定符；Base<T>::name()。当name是virtual函数名时，这样就会关闭virtual绑定行为，这是很糟糕的。当然，这三个方法的一个公共前提是：派生类对基类的这个名字有访问权限。

请记住：

可在derived class templates内通过“this->"指涉base class templates内的成员名称，或藉由一个明白写出的”base class 资格修饰符“完成。

条款44: 将与参数无关的代码抽离templates

请记住：

1）Templates生成多个classes和多个函数，所以任何template代码都不该与某个造成膨胀的template参数产生相依关系。

2）因非类型模板参数（non-type template parameter）而造成的代码膨胀，往往可消除，做法是以函数参数或class成员变量替换template参数。

3）因类型参数（type parameters）而造成的代码膨胀，往往可降低，做法是让带有完全相同二进制表述（binary representations）的具体类型（instantiation types）共享代码。

条款45: 运用成员函数模板接受所有兼容类型

45.1 在class内声明泛化copy构造函数（member template）并不会阻止编译器生成他们自己的copy构造函数。如果不希望使用合成的copy构造函数，就需要定义正常的copy构造函数。相同规则同样适用于赋值（assignment）操作。注意：定义了泛化的构造函数，编译器就不会再合成默认构造函数了。

请记住：

1）请使用member function templates（成员函数模板）生成“可接受所有兼容类型”的函数。

2）如果你声明member template用于“泛化copy构造”或“泛化assignment操作”，你还需要声明正常的copy构造函数和copy assignment操作符。

条款46: 需要类型转换时请为模板定义非成员函数

46.1 当用模板实现“条款24”的功能时，往往存在很多错误。下面的方法1中，模板参数无法匹配，编译无法通过；方法2中，根据oneHalf实例化了Rational<int>，friend函数operator*就别声明出来了，现在operator*就不再是函数模板，是函数了，支持实参的隐式转换了，所以编译可通过，但找不到定义（因为没有定义operator*(const Rational<int>&, Rational<int>&），所以链接不通过。方法3中，分析同上，区别在于，实例化类的时候operator*也被定义了。将friend函数定义在类内，就隐含为inline，但如果想避开inline的弊端（条款30），可以按照做法4实现。

1.  
   //============做法1============
2.  
   template<typename T>
3.  
   class Rational{
4.  
   public:
5.  
   Rational(const T& n, const T& d);
6.  
   /* ... */
7.  
   };
8.  
   template<typename T>
9.  
   const Rational<T> operator*(const Rational<T>& lhs, const Rational<T>& rhs){
10.  
    /* ... */
11.  
    }
12.  
    Rational<int> result = oneHalf * 2;//错误！无法编译通过。
13.  
    //============做法2============
14.  
    template<typename T>
15.  
    class Rational{
16.  
    public:
17.  
    Rational(const T& n, const T& d);
18.  
    friend const Rational operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs);
19.  
    /* ... */
20.  
    };
21.  
    template<typename T>
22.  
    const Rational<T> operator*(const Rational<T>& lhs, const Rational<T>& rhs){
23.  
    /* ... */
24.  
    }
25.  
    Rational<int> result = oneHalf * 2;//编译通过，链接错误！
26.  
    //============做法3============
27.  
    template<typename T>
28.  
    class Rational{
29.  
    public:
30.  
    Rational(const T& n, const T& d);
31.  
    friend const Rational operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs){
32.  
    /* ... */
33.  
    }
34.  
    /* ... */
35.  
    };
36.  
    Rational<int> result = oneHalf * 2;//编译通过，链接通过！
37.  
    //============做法4（非inline做法）============
38.  
    template<typename T>
39.  
    const Rational<T> doMultiply(const Rational<T>& lhs, const Rational<T>& rhs){
40.  
    /* ... */
41.  
    }
42.  
    template<typename T>
43.  
    class Rational{
44.  
    public:
45.  
    Rational(const T& n, const T& d);
46.  
    friend const Rational operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs){
47.  
    doMultiply(lhs, rhs);
48.  
    }
49.  
    /* ... */
50.  
    };
51.  
    Rational<int> result = oneHalf * 2;//编译通过，链接通过！

请记住：

当我们编写一个class template，而它所提供之“与此template相关的”函数支持“所有参数之隐式类型转换”时，请将那些函数定义为“class template内部的friend函数”。

条款47: 请使用traits classes表现类型信息

请记住：

1）Traits classes使得“类型相关信息”在编译期可用。他们以templates和“templates特化”完成实现。

2）整合重载技术（overloading）后，traits classes有可能在编译期对类型执行if...else测试。

条款48: 认识template元编程

48.1 上一条款中基于iterator_traits来做重载（条件选择）也是template metaprogramming（TMP）的体现。

48.2 某些东西在TMP比在“正常的”C++容易。若将上一条款中的重载方式，替换成如下代码，对于不支持 iter += d的类型就会编译错误。因为编译期必须确保所有源代码有效，纵使是不会执行起来的代码！所以模板编程不宜与RTTI一起使用。

1.  
   template<typename IterT, typename DistT>
2.  
   void advance(IterT& iter, DistT d){
3.  
   if(typid(typename std::iterator_traits<IterT>::iterator_category)
4.  
   ==typeid(std::random_access_iterator_tag))
5.  
   iter += d;
6.  
   else
7.  
   /* ... */
8.  
   }

请记住：

1）Template metaprogramming（TMP，模板元编程）可将工作由运行期移往编译期，因而得以实现早期错误侦测和跟高的执行效率。

2）TMP可被用来生成“基于策略选择组合”（based on combinations of policy choices）的客户定制代码，也可用来避免生成对某些特殊类型并不适合的代码。

8. 定制new和delete

条款49: 了解new-handler的行为

49.1 new_handler在std中定义：

1.  
   namespace std{
2.  
   typedef void (*new_handler)();
3.  
   new_handler set_new_handler(new_handler p) throw();
4.  
   }

49.1 一个设计良好的new-handler函数，应该做一下事情：1）让更多内存可被使用；2）安装另一个new-handler；3）卸除new-handler；4）抛出bad_alloc，这样的异常不会被operator new捕捉，因此会被传播到内存索求处；5）不返回，通常调用abort或exit。

请记住：

1）set_new_handler允许客户指定一个函数，在内存分配无法获得满足时被调用。

2）Nothrow new是一个颇为局限的工具，因为它只适用于内存分配 ；后续的构造函数调用还是可能抛出异常。

条款50: 了解new和delete的合理替换时机

请记住：

有许多理由需要写一个自定的new和delete，包括改善效能，对heap运用错误进行调试、收集head的使用信息。

条款51: 编写new和delete时需固守常规

请记住：

1）operator new应该内含一个无穷循环，并在其中尝试分配内存，如果它无法满足内存需求，就该调用new-handler。它也应该有能力处理0bytes申请。class专属版本则还应该处理“比正确大小更大的（错误）申请”。

2）operator delete应该在收到null指针时不做任何事。class专属版本则还应该处理“比正确大小更大的（错误）申请。

条款52: 写了placement new也要写placement delete

请记住：

1）当你写一个placement operator new，请确定也写出了对应的placement operator delete。如果没有这么做，你的程序可能发生隐微而时断时续的内存泄露。

2）当你声明placement new和placement delete，请确定不要无意识（非故意）地掩盖了他们的正常版本。

9. 杂项讨论

条款53: 不要轻忽编译器的警告

请记住：

1）严肃对待编译器器发出的警告信息。努力在你的编译器的最高（最苛刻）警告级别下争取”无任何警告“的荣誉。

2）不要过度依赖编译器的报警能力，因为不同的编译器对待事物的态度并不相同。一旦移植到另一个编译器上，你原本依赖的警告信息有可能消失。

条款54: 让自己熟悉包括TR1在内的标准程序库

请记住：

1）C++标准程序库的主要机能有STL、iostreams、locales组成。并包含C99标准库。

2）略。。。（注：应该参考C++11的新特性）

3）TR1自身只是一份规范。为获得TR1提供的好处，你需要一份礼物。一个好的事物来源是Boost。

条款55: 让自己熟悉Boost

请记住：

1）Boost是一个社群，也是一个网站。致力于免费、源码开放、同僚复审的C++程序库开发。Boost在C++标准化的过程中扮演深具影响力的角色。

2）Boost提供许多TR1组件实现品，以及其他许多程序库。