C++编程实践--表达式与语句

声明与定义

合理使用auto

使用auto可以避免编写冗长、重复的类型名，也可以保证定义变量时初始化。但是，auto类型推导规则复杂，需要仔细理解，在使用时应当确保推导的类型符合预期。

1. 声明变量具有与函数调用的返回类型相同的类型

   std::map<std::string, int>::iterator iter = m.find(val);
   auto iter = m.find(val);    // 避免冗长的类型名
   

2. 声明变量与非基础对象具有相同的类型

• auto类型推导时忽略引用，可能引入难以发现的性能问题:
• 用auto初始化的变量，普通变量的const修饰会忽略，而指针和引用的const修饰会保留。

不要在接口头文件中用auto定义对外接口，例如：如果在头文件中使用auto定义了常量，可能在代码演进时因修改其值，而导致类型发生变化。

使用using定义类型别名

类型的别名实际是对类型的封装。而通过封装，可以让代码更清晰，同时在很大程度上避免类型变化带来的散弹式修改。

在C++11之前，可以通过typedef定义类型的别名：

typedef Type Alias; // Type 在前，还是 Alias 在前，不易理解

在C++11之后，可以通过using定义类型别名：

using Alias = Type; // 符合'赋值'的用法，容易理解，不易出错

使用using定义模板的别名更简洁：

// 定义模板的别名
template <typename T>
using SpecialVector = std::vector<T, SpecialAllocator<T>>;
SpecialVector<int> data;                                   // 使用别名
template <typename T>
class SomeClass {...
private:SpecialVector<int> data;                               // 模板类中使用别名
};

而typedef不支持带模板参数的别名，只能"曲线救国":

// 通过模板包装 typedef，需要实现一个模板类
template <typename T>
struct SpecialVector {typedef std::vector<T, SpecialAllocator<T>> type;
};
SpecialVector<int>::type data;                             // 使用别名时，额外多写 ::type
template <typename T>
class SomeClass {...
private:typename SpecialVector<int>::type data;                // 需要加上 typename
};

禁止通过声明的方式引用外部函数接口和变量

只能通过包含头文件的方式使用其他模块或文件提供的接口。

通过声明的方式使用外部函数接口和变量，容易在外部接口改变时可能导致声明和定义不一致。同时，这种隐式依赖容易导致架构腐化。

【例外】
有些场景需要引用其内部函数，但并不想侵入代码时，可以通过 extern 声明方式引用。如：

针对某一内部函数进行单元测试时，可以通过 extern 声明来引用被测函数
当需要对某一函数进行打桩、打补丁处理时，允许 extern 声明该函数

禁止依赖不同编译单元内全局对象的初始化顺序

不同编译单元内全局对象的初始化顺序没有被严格定义，因此编写代码时不要依赖它们的初始化顺序，否则程序可能产生未定义行为。

变量初始化

确保对象在使用之前已被初始化。

遵循变量作用域最小化原则与就近声明原则，在变量被使用时才声明并初始化，使得代码更容易阅读，方便了解变量的类型和初始值。特别地，尽量使用初始化的方式对变量赋初值。

在函数开始位置声明所有变量，后面才使用变量，作用域覆盖整个函数实现，容易导致如下问题：

• 程序难以理解和维护：变量的定义与使用分离。
• 变量难以合理初始化：在函数开始时，经常没有足够的信息进行变量初始化，往往用某个默认的空值(比如零)来初始化，使程序低效，如果变量在被赋于有效值以前被使用，还会导致错误。

【反例】
声明与初始化分离，降低了代码的可读性。

std::string name;           // 声明时未初始化：调用默认构造函数
...                         // 在此期间未使用name变量
name = "nobody";            // 再次调用赋值操作符函数
...

【正例】
推迟变量定义，直到被使用时才定义并初始化。

std::string name{"nobody"}; // 调用构造函数初始化
...

优先使用{}初始化语法。
为了消除多种初始化语法带来的混乱，同时也覆盖到所有的初始化场景，C++11提供了{}初始化语法。当确定不会进行窄化转换或者明确希望支持隐式转换时，可以使用=初始化；当需要调用某个版本的构造函数时可以使用()初始化；其他情况优先使用{}初始化。

1. 使用大括号{}初始化可以避免内置（built-in）类型之间的隐式窄化转换（narrowing conversions），而使用括号()或等号=初始化时不检查窄化转换

int a{1.2};        // 编译错误: 发生窄化
int b = 1.2;       // 不符合：非预期的隐式类型转换
int a{5};          // 符合
int b = a;         // 符合：确定不会发生窄化转换时使用赋值初始化
ArithmeticT c = 0; // 符合：明确需要该类型支持隐式转换

2. {}初始化避免了C++语法解析引起的歧义

在C++中，任何可以被解释为声明语法的语句都会被解释为声明语句，这会导致调用默认构造函数创建对象的时候解析错误。
例如：

Foo a(); // 实际上声明了一个名字为 a 并且返回类型为 Foo 的函数
Foo b{}; // 可以用大括号默认构造对象

3. 相对于C++提供的=和()初始化，只有大括号{}是可以在任何地方使用的，语法上简单通用

// 初始化结构体
struct A {int i;int j;
}