C++歷史及標準
這裏簡單列一下C++發展進程中的幾次重大事件以及我常使用的典型特性，各個標準支持的具體細節可參閱ISO標準文檔。
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C With Classes：支持C++基礎語言特性，包括多態、異常處理、模板、命名空間等 -
C++98：STL、RTTI、模板、異常處理及其它標準庫實現 -
C++03：修復C++98中的缺陷及支持TR1 -
C++11：auto、range-for、rvalue、lambda、shared_ptr、concurrent -
C++14：變量模板、多態lambda及增強的庫實現 -
C++17：摺疊表達式、類模板實參推導 -
C++20：<=>、協程、概念
參數傳遞與返回值
- 避免產生臨時變量導致冗餘性能開銷
int setupMVAudioStream(std::string path); // BAD
int setupMVAudioStream(std::string const& path); // GOOD- 返回值爲類對象時確定使用RVO特性
// 如果此時函數體實現編譯器未使用RVO，則會出現冗餘性能開銷，BAD
std::list<MVStreamOption*> generateMVStreamList(std::list<MVStreamOption*> *optionList);
// 使用引用傳遞參數返回結果，不會出現冗餘性能開銷，GOOD
void generateMVStreamList(std::list<MVStreamOption*>& outList,
std::list<MVStreamOption*> *optionList);- 函數具有返回類型時需明確給出返回值，避免外部使用錯誤的返回值或者函數無法正常執行結束
int EditorService::updateRenderStreams(FileStreamList &streamList)
{
// 執行一些操作，沒有return語句或者存在多個可能無法執行到的非全局生存期return語句
if (condition)
{
return -1; // 當condition爲false時不執行
}
// BAD
}
// 始終應該存在一個函數內全局生存期的return語句，避免其它非全局生存期的return語句未執行
int EditorService::updateRenderStreams(FileStreamList &streamList)
{
// 執行一些操作，可能存在多個多生存期管理的return語句
if (condition)
{
return -1; // 當condition爲false時不執行
}
return 0; // GOOD
}- 返回類成員變量時應該返回引用或者常量引用或者指針
// BAD，調用unordered_map的拷貝構造函數導致額外性能開銷
std::unordered_map<Node*, int> Node::GetActiveChildren()
{
return mActiveChildren;
}
// GOOD，返回引用和常量引用，不會產生臨時對象
std::unordered_map<Node*, int>& Node::GetActiveChildren()
{
return mActiveChildren;
}
std::unordered_map<Node*, int> const& Node::GetActiveChildren() const
{
return mActiveChildren;
}基類聲明虛析構函數避免產生內存泄漏
struct Base { // BAD: implicitly has a public nonvirtual destructor
virtual void f();
};
struct D : Base {
string s {"a resource needing cleanup"};
~D() { /* ... do some cleanup ... */ }
// ...
};
void use()
{
unique_ptr<Base> p = make_unique<D>();
// ...
} // p's destruction calls ~Base(), not ~D(), which leaks D::s and possibly more構造和析構函數中避免調用虛函數
class Base {
public:
virtual void f() = 0; // not implemented
virtual void g(); // implemented with Base version
virtual void h(); // implemented with Base version
};
class Derived : public Base {
public:
void g() override; // provide Derived implementation
void h() final; // provide Derived implementation
Derived()
{
// BAD: attempt to call an unimplemented virtual function
f();
// BAD: will call Derived::g, not dispatch further virtually
g();
// GOOD: explicitly state intent to call only the visible version
Derived::g();
// ok, no qualification needed, h is final
h();
}
};優先使用初始化列表而不是賦值構造對象
class B { // BAD
string s1;
public:
B(const char* p) { s1 = p; } // BAD: default constructor followed by assignment
// ...
};
class C { // UGLY, aka very bad
int* p;
public:
C() { cout << *p; p = new int{10}; } // accidental use before initialized
// ...
};
class D { // Good
string s1;
public:
A(string_view v) : s1{v} { } // GOOD: directly construct
// ...
};使用auto作爲返回類型推導時增加cv修飾避免產生臨時變量
std::unordered_map<Node*, int> const& Node::GetActiveChildren() const
{
return mActiveChildren;
}
// BAD: 此時children類型實際爲std::unordered_map<Node*, int>，退化爲採用模板類型推導沒有cv屬性
auto children = node->GetActiveChildren();優先使用emplace接口替換push/insert提高性能
std::list<std::string> ls;
std::string s("abc");
ls.push_back(s); // BAD
ls.push_back(std::move(s)); // GOOD
ls.push_back("abc"); // GOOD
ls.emplace_back("abc"); // BETTER使用make_unique/make_shared構造智能指針管理對象
// Not exception-safe: the compiler may interleave the computations of arguments as follows:
//
// 1. allocate memory for Foo,
// 2. construct Foo,
// 3. call bar,
// 4. construct unique_ptr<Foo>.
//
// If bar throws, Foo will not be destroyed, and the memory-allocated for it will leak.
f(unique_ptr<Foo>(new Foo()), bar()); // BAD
// Exception-safe: calls to functions are never interleaved.
f(make_unique<Foo>(), bar()); // GOOD使用empty代碼size判斷STL容器是否爲空
std::list<int> ls;
// ...
// BAD: 不同的STL標準實現稍有差異，比如Android下的list.size的時間複雜度爲O(N)
if (ls.size() > 0)
{
// ...
}
// GOOD：時間複雜度爲O(1)
if (!ls.empty())
{
// ...
}總結
C++有很多特性，上述只是列出了極小一部分使用過程中經常出現問題的一些用法，比如導致崩潰或者內存泄漏等，以及可以使用性能更高的一些建議，更多的用法將在後續逐漸總結出來。