Herb Sutter 谈现代 C++ 本质

  • Sergio De Simone
  • 陈俊宇

2014 年 11 月 6 日

话题:C++语言 & 开发架构

在 CppCon 2014 上,Herb Sutter 做了一个演讲,展示了现代 C++ 编程的基本惯用法。下面是一个简短的概要。

Herb 承认尽管 C++ 不是对每个程序员都是复杂的,但它是一个复杂的语言。Herb 建议这样来看待 C++,只有极少一部分程序员应该关注语言的最晦涩难懂的方面,比如当处理低层或库代码时,而其他人只需要通过默认的方式使用它,并让它能工作就可以了。

第一个例子是尽量多使用 range-for 循环。事实上,你也可以这样写:

for (auto i = begin(c); i != end(c); ++i) { ... }

在现代 C++ 中,一个更容易的写法是这样的:

for (auto& e : c) { ... }

这种写法也提供了更好的可读性。

指针、引用、new delete

Herb 的另一个强烈的建议是除非被封装在低层数据结构的实现内部,否则不要使用有所有权的指针(owning pointer)new 或者 delete。一个更好的选择是 unique_ptr,或者当你知道你需要共享这个对象的时候,使用 shared_ptr。因此,你可以很容易地写成:

auto p = make_unique<widget>();
auto q = make_shared<widget>();

通过使用 make_unique 和 make_shared,你甚至不用担心 delete 的问题。

不管怎样,无所有权的指针(non-owning pointer)和引用仍然是一个很好的资源,并且使用它们最好的场合是传递参数给函数。Herb 认为使用任何种类的引用计数变量来传递参数是一种真正的反模式。这只可能导致性能问题,只有当你想把封装对象的所有权转移出去的时候才应该用它。

尽量多使用auto来声明局部变量

据 Herb 的说法,auto 关键字是现代 C++ 最大的特性之一。auto 能够用来推断类型,但是也可以用来指定类型并且一直代表那种类型。考虑下面的语句:

auto i = v.begin();

这将正确地推断出所使用的类型。相比于下面的语句,这更简单并且不需要太多思考就能写出来。

vector::const_iterator i = v.begin();

上面的语句专门需要思考使用 const_iterator。

正确性是 auto 的最大好处,但是它也有其他方面的好处:

· 可维护性:它使得代码自动适应变化,比如,函数的返回值。

· 性能:作为正确类型推断的必然结果,auto 能避免无意中产生临时对象,比如,初始化一个对象的时候。

· 可用性:在特殊的上下文中,比如,auto 是 lambda 函数的一个促成因素。

· 打字方便:它可以少敲几下键盘。

然而,有些情况下你不能使用 auto,换句话说,当你处理 C 数组或者不可移动的类型或者移动起来开销太大的类型,比如:

auto lock = lock_guard<mutext> { m };  // 错误:不可移动 
auto ai = atomic<int>{}; // 错误:不可移动 
auto a = array<int,50>{}; // 正确,但开销太大

参数传递

Herb 演讲的很大一部分都专注在讨论参数传递。他的要点是,C++98 默认用法在现代 C++ 中还继续有效,并且代表了一个很好的起点,而右值优化带来更多的可能性。下面这个例子说明我们总是应该怎么做:

class employee {
   std::string name_;
public:
    void set_name(const std::string& name) { name_ = name; }    // 标准 C++98 的习惯 
    void set_name(std::string&& name) noexcept { name_ = std::move(name); }    // 右值优化 
};

另一方面,Herb 建议值传递主要用在构造函数中。在其他场合,当你按值传递一个命名参数(也即,非临时对象),并且允许右值优化,会引起很大的性能影响,因为该参数会被拷贝。

元组

Herb 最后一个建议是关于使用元组来返回多个值:

tie(iter, success) = myset.insert("Hello");
if (success) do_something_with(iter);

除了强调默认用法和惯用法的重要性,Herb 也建议避免过度思考从而导致解决方案过度混淆。总之,他的秘诀是首先与语言提供的最基础的用法保持一致,然后通过实测,找到一些有希望改进的领域,尝试一些不一样的手段来改进性能。

查看英文原文:Herb Sutter on Modern C++ Essentials


感谢郭蕾对本文的审校。

给 InfoQ 中文站投稿或者参与内容翻译工作,请邮件至editors@cn.infoq.com。也欢迎大家通过新浪微博(@InfoQ)或者腾讯微博(@InfoQ)关注我们,并与我们的编辑和其他读者朋友交流。

C++语言 & 开发架构