C++ Core Guidelines解析 ( 好书推荐 )

忘是亡心i 2024-02-05 12:35 24阅读 0赞

> C++ Core Guidelines是Bjarne和 Herb Sutter发起编写的一个开源项目，汇聚了 C++社区多年来积累的宝贵经验，是非常全面的编程最佳实践指导，包括代码风格、函数、类、错误处理、性能优化等，可以说是C++社区的集大成者。用Effective Modern C++的译者高博老师在《C++ Core Guidelines解析》推荐序中的话说，“学习C++而不了解 C++ Core Guidelines 相当于盲人摸象”。

## 前言 ##

《C++ Core Guidelines解析》，书的译者以及推荐序都是鼎鼎有名的C++大师，比如活跃于知乎的C++大佬 [@吴咏炜][Link 1] ，比如张银奎先生，比如轮子哥。这强大的阵容以及书的名字，让人忍不住将它和《C++标准库》《C++ Primer》《C++编程思想》一块儿压在箱底。

C++ Core Guidelines详细阐述了Modern C++的编程思想，是C++创始人对C++代码编写的宏观指导，是一个语言级规范集合。内存（资源管理）、重载、模板……C++这门语言给了编程者极大的自由度，但如何编码实现，才更加高效、安全、规范？侯捷大师多次提到过“代码要大器、要有大家风范”，如何才能做到？这本书里给了很多建议，从接口、函数、类（层次结构）、枚举、表达式、模板、标准库，各个方面，C++ Core Guidelines给了详尽的规则指导和代码示例。

C++ Core Guidelines是 C++ 语言规范的补充，它提供了一系列关于编写高质量 C++ 代码的建议。这些建议涵盖了各种编程问题，包括内存管理、异常处理、类型安全、模板编程和泛型编程。 C++ Core Guidelines 由 C++ 标准委员会 (ISO/IEC JTC1/SC22/WG21) 维护，并由 C++ 社区的许多成员贡献。这些建议是经过广泛讨论和测试的，并且被认为是编写高质量 C++ 代码的最佳实践。

Core guidelines 的作者是 Bjarne Stroustrup，也即 C++ 的创始人，以及来自微软的 Herb Sutter，是标准会委员核心成员。C++ 专家讲师 Rainer Grimm提炼出了Core Guidelines中的精髓，去除了晦涩难懂的内容并出了本书，书的英文原名是《C++ Core Guidelines Explained: Best Practices for Modern C++》，by Rainer Grimm。

从 C++11 到最新的 C++23、C++2c，C++ 在不停引入新特性来提高语言的表达能力——但这不意味着语言更容易使用，因为为了尽可能维持与 C 的兼容性，大量旧的特性并没有积极地删除或弃用。因此，一个自称“C++ 程序员”的人，既可以紧跟标准版本，写出“good smell”的代码，也可以一直坚持 C 甚至 K & R C 的写法。显然后者并不是 C++ 设计者所期望的，因此他们起草这个小册子来告诉程序员们，C++ 应该如何使用，以利用 C++ 的所有现代的有用的特性。

> 我可以更激进地说，如果一个自称会 C++ 的人没有听说过 C++ Core Guidelines，那么我可以断定他在胡说八道。

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github地址：[CppCoreGuidelines/talks at master · isocpp/CppCoreGuidelines · GitHub][CppCoreGuidelines_talks at master _ isocpp_CppCoreGuidelines _ GitHub]

## 推荐理由 ##

比如，我们常说尽量使用智能指针代替裸指针，从而避免内存的泄漏，但是这又造成另外一个问题一一智能指针的过度使用。C++ Core Guidelines中有这么一条建议——“对于一般用途，采用 T\*或 T& 参数而不是智能指针”，因为智能指针关注所有权和生命周期，在不操作生命周期的函数中应该使用原始指针或引用。

C++ Core Guidelines 中有大量的建议是关于代码安全性的,例如使用条件变量的时候可能会发生虚假唤醒，应该使用谓词去 wait;全局的 lambda 不要按引用去捕获，以避免生命周期的问题;等等，这些对于实际的开发来说非常有指导价值。

除了规则和惯用法，C++ Core Guidelines 还会解释一些容易引起争论的话题。比如错误处理中的异常，Guidelines 中非常客观地描述了异常的应用场景，例如只有在能精确预测从throw 恢复的最长时间时，异常才适用于硬实时系统。此外，Guidelines 客观地提出，如果负担不起或者不喜欢基于异常的错误处理方式，那么也可以采取其他方案，但必须做充分的测试和测量，因为无论哪种错误处理方式都有其不同的复杂性和问题。

C++ Core Guidelines 比较好的一点是，它并不是教条地说要这样或者不要那样，而是会告诉你为什么这样更好，例比如为什么用std:array 而不是 C数组，因为 std:array 兼具了效率和安全性，访问越界的时候会抛异常，比 C 数组更安全。C++ Core guidelines的网址：https://github.com/isocpp/CppCoreGuidelines。

这些准则旨在帮助开发者编写出可读性好、可维护性高、可靠性强的C++代码。 其中一些核心准则包括：

1. 避免使用全局变量和静态变量，尽可能使用局部变量。

2. 使用引用传递函数参数，以减少函数调用开销。

3. 使用const修饰符来表示不会修改的变量，以增加代码的可读性。

4. 使用RAII技术来管理资源，以确保资源的释放。

5. 使用模板实现通用代码，以提高代码的重用性。

6. 避免使用多个返回值，可以使用对象组合来代替。

7. 使用异常处理来处理错误，以避免返回错误码。

8. 使用智能指针来管理动态对象，以避免内存泄漏。 这些准则的详细解释和用法可以在C++ Core Guidelines的官方文档中找到。遵循这些准则可以提高C++代码的质量和可维护性。

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在《C++ Core Guidelines 解析》中，C++ 专家讲师 Rainer Grimm提炼出了Core Guidelines中的精髓，去除了晦涩难懂的内容，分享了新的见解和背景，并提供了自己培训课程中经过充分测试的示例。

对于使用 C++11 及后续版本 C++ 的有经验程序员，Grimm 能为他们提供帮助，使其用好Core Guidelines。他的大部分代码示例是为 C++17 编写的，在合适的地方涵盖了更新版本和 C++20，并提供了对官方 C++ Core Guidelines在线版本的引用。

无论你是创建新软件还是改进旧代码，Grimm 都将帮助你从Core Guidelines里最有用的规则中获取更多价值，使你编写的代码更安全、更清晰、更高效，以及更易于维护。

\* 应用Core Guidelines和其中的编程哲学

\* 正确使用接口、函数、类、枚举、资源、表达式和语句

\* 优化性能，实现并发和并行，处理错误

\* 有效地使用常量、不可变性、模板、泛型和元编程

\* 改进C++ 代码风格，管理源文件，使用标准库

最后提示一下这本书的正确阅读姿势（摘自译者序）：

*  按本书附录 A 的线索，在工作和学习环境中启用相关的自动检查，马上开始在代码设计和审核流程中使用。
 *  花一两天的时间快速遍历 C++ Core Guidelines 的关键条目。该指南会一直动态更新，而本书提供了一个相对稳定的切片，更方便读者快速把握基本要点。
 *  当需要细究具体条目或某方面的规则时，比如在代码审核中对同一条目有理解不一致的地方时，仍要参考 C++ Core Guidelines 的英文原文。
 *  C++ Core Guidelines 和本书并没有深入探讨条目背后的技术史和设计哲学。读者如果希望在这些方面进一步探究,可以参阅另一本“姊妹作品”Beautiful C++:30 Core Guidelines for Writing Clean, Safe, and Fast Code 及其作者 Kate Gregory女士在 CppCon 2017 的演讲，也可参考 C++ Core Guidelines 列出的参考文献。
 *  C++ Core Guidelines 反映了 C++ 社区的公约数，但未必完美符合具体 C++ 团队在业务背景、技术选型和设计风格上的共识。读者在工程实践中，可以根据自己团队及项目的情况扩展或者改写某些条目，从而生成更适合自己和团队的技术指南。

## 其他资源 ##

[《C++ Core Guidelines 解析》 - 知乎][C_ Core Guidelines _ -]

[好书推荐：《C++核心指南解析》 - 知乎][C_ -]

[C++ Tutorial (tutorialspoint.com)][C_ Tutorial _tutorialspoint.com]

[【摘要】Cpp核心指南\_cppcoreguidelines\_Rilakkuma的博客-CSDN博客][Cpp_cppcoreguidelines_Rilakkuma_-CSDN]

[https://www.eet-china.com/mp/a252711.html][https_www.eet-china.com_mp_a252711.html]

[《C++ Core Guidelines解析》：揭示现代C++最佳实践的深层原理\_c++\_热爱跑步的恒川-华为云开发者联盟][C_ Core Guidelines_C_c_-]

[首页-第2学堂][-_2]

[Yongwei’s Blog][Yongwei_s Blog]

[Link 1]: https://www.zhihu.com/people/fe05174410abacfd9e82009a6754e79e
[eb2c2eab3c0048eeb4bcee87badb3460.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/05/a47acadff7ce4da68a69fa72b0b568b2.png
[CppCoreGuidelines_talks at master _ isocpp_CppCoreGuidelines _ GitHub]: https://github.com/isocpp/CppCoreGuidelines/tree/master/talks
[ac263048c75a4e2d86102a034c7267a8.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/05/350a7bed8d6e4b8e95cdfc712168074a.png
[C_ Core Guidelines _ -]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/662592729/
[C_ -]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/658963885
[C_ Tutorial _tutorialspoint.com]: https://www.tutorialspoint.com/cplusplus/index.htm
[Cpp_cppcoreguidelines_Rilakkuma_-CSDN]: https://blog.csdn.net/CRISPY_RICE/article/details/126035870
[https_www.eet-china.com_mp_a252711.html]: https://www.eet-china.com/mp/a252711.html
[C_ Core Guidelines_C_c_-]: https://huaweicloud.csdn.net/6549fb2a5543f15fea1a2502.html
[-_2]: https://d2school.com/
[Yongwei_s Blog]: https://yongweiwu.wordpress.com/