0. 背景
每一个C++程序员都知道,C++具有很多强大的语言特性,但这种强大不可避免的导致它的复杂,这种复杂会使得代码更易于出现bug、难于阅读和维护。
本指南的目的是通过详细阐述在C++编码时要怎样写、不要怎样写来规避其复杂性。这些规则可在允许代码有效使用C++语言特性的同时使其易于管理。
1. 头文件
1.1 #define保护
- 目的:防止头文件被多重包含
- 原型:
#ifndef XXX_XXX_H
#define XXX_XXX_H
...
#endif //XXX_XXX_H
1.2 能依赖声明的就不要依赖定义
使用前置声明,尽量少.h文件中#include的数量,防止依赖
1.3 内联函数
- 只有当函数少于10行甚至更少时,才定义为内联函数
- 函数声明为内联,编译器直接在调用处展开代码,节省成本
- 析构函数不应该内联,析构函数往往比其表面看起来要长
- 不要内联那些包含循环、switch语句的函数
- 除非大多数情况下,循环和switch从不执行
- 虚函数和递归函数即使被声明为内联函数,实际上他不一定被执行
1.4 函数参数顺序
- 输入参数在前,输出参数在后
- 输入参数一般为:值 或 常数引用
- 输出参数一般为: 非常数指针
- 好处:
- 提高可读性和易维护性
- 对函数参数的堆栈空间有轻微影响
1.5 包含文件的次序
C库 > C++库 > 其他库的h > 项目内的h
2. 作用域
2.1 命名空间
2.1.1 定义
- 将全局作用域分为不同的、具名的作用域
- 防止全局作用域命名冲突
2.1.2 优点
- 提供了可嵌套的命名轴线
- 命名轴线功能距离
- project1 : : Foo
- project2 : : Foo
2.1.3 缺点
在头文件中使用不具名的空间容易违背C++的唯一定义原则
2.1.4 结论:根据上下文合理使用命名空间
- .cc文件允许甚至提倡不具名命名空间
- .cc文件包含更多、更复杂的细节
- 有对其他命名空间中类的引用
- .h不要使用不具名命名空间
2.2 嵌套类
- 不要把嵌套类定义为public,除非他们是接口的一部分
- 最好将嵌套类的声明置于命名空间中
2.3 非成员函数 / 静态成员函数 / 全局函数
- 使用命名空间中的非成员函数/静态成员函数
- 尽量不使用全局函数
- 更好的方法是:将非、静作为新类的成员
- 如果单纯为了封装,将不相干的函数放在一起,那还是用命名空间
2.4 局部变量
- 尽可能置于最小作用域,最好声明变量时就初始化
- 声明与第一次使用位置越近越好
- for(int i = 0; i < 10; ++i)
- gcc可正确执行,其他for循环重用第一次循环定义的i
2.5 全局变量
- class类型全局变量是被禁止的
- 内置类型的全局变量是允许的,但使用要三思
- 多线程代码中非常数全局变量也是被禁止的
3. C++类
3.1 构造函数的职责
- 职责:只进行没有实际意义的初始化
- 有意义的数据用init方法实现
- 缺点:
- 不易捕获错误,不能使用异常
- 操作失败会造成对象初始化失败,引起不确定状态
- 对单参数的构造函数使用C++关键字explicit
- 单参数构造函数必须是明确的
- 拷贝构造函数大多数情况也要声明explicit
例外:特意作为其它类的透明包装器的类 - 禁止使用拷贝构造函数和赋值操作的宏
3.2 结构体和类
仅当只有数据时使用struct,其他一概使用class
3.3 继承
- 使用组合通常比使用继承更适宜
- 如果使用继承,只使用公共继承
- 所有继承必须是public,想私有继承的话,应采取包含基类实例的方式替代
- 如果该类有虚函数,其析构函数也应该为虚函数
- 派生类重定义基类的虚函数时,该派生类函数夜莺声明为virtual函数
3.4 多重继承
-
应用场景:
只有至多一个基类中含有实现,其他基类都是纯接口类 -
优点:
相比单继承,可复用更多代码
3.5 接口
- 需满足的条件:
- 只有纯虚函数和静态函数
- 没有非静态成员函数
- 没有定义任何构造函数
- 必须为之声明虚析构函数
- 确保接口的所有实现可被正确销毁
- 此时,该虚析构函数亦为纯虚函数
3.6 操作符重载
一般情况下不要重载操作符
3.7 存取控制
- 即get/set函数
- 存取函数一般内联在头文件中
3.8 Summary
- 不在构造函数中做太多与逻辑相关的初始化
- 编译器默认提供的构造函数不会对变量进行初始化
- 子类重载的虚函数也要声明virtual关键字
4. 智能指针和其他C++特性
-
智能指针安全第一,方便第二,尽可能局部化
- 一般用scoped_ptr
- 任何情况下不用auto_ptr
- 对stl容器对象,使用shared_ptr
-
引用形参加上const,否则使用指针形参
- 避免丑代码:(*ptr)++
- 对于拷贝构造函数,const是必须的
- 函数重载的使用要清晰/易读
- 少用缺省函数参数
- 禁止使用变长数组和alloca
- 合理使用友元
- 慎用异常
- 使用C++风格的类型转换,除单元测试外不要使用dynamic_cast
-
能用前置自增/减,不用后置自增/减
- 前置自增效率更高,后置自增自减要对变量值i进行依次拷贝
- 如果i是迭代器或者其他非数值类型,一定要用前置
-
const能用则用,提倡const在前
- const变量/函数/参数,会为编译时类型检测增加了一层保障
-
尽量避免使用宏(c++中)
- 尽量以内联函数、枚举、常量代替之
- 不要在头文件中定义宏
- 整数用0,实数0.0,指正NULL,字符串‘\0’
- 推荐用sizeof(varname)代替sizeof(type)
- 只使用Boost中被认可的库
5. 命名约定
- 不要随意缩写,除非常用约定俗成的缩写
- 函数名可适当为动词,其他命名使用名词
- 全部大写+下划线: 宏/枚举
- 全小写+下划线: 变量(含类变量/结构体变量)、文件、命名空间、存取函数
- 大小写混合: 函数/类型(类/结构体/枚举)/常量