Эффективное использование C++. 55 верных способов улучшить структуру и код ваших программ

Отзывы о третьей редакции
Эффективного использования C++

Книга Скотта Мейерса «Эффективное использование C++», третья редакция –
это концентрация опыта программирования – того опыта, который без нее достался бы вам дорогой ценой. Эта книга – великолепный источник, который я рекомендую всем, кто пишет на C++ профессионально.
Питер Дулимов, ME, инженер,
подразделение оценки и исследований NAVSYSCOM, Австралия

Третья редакция остается лучшей книгой, посвященной тому, как сложить вместе все части C++ для создания эффективных и внутренне целостных программ. Если
вы претендуете на то, чтобы быть программистом C++, то должны ее прочитать.
Эрик Наглер, консультант, преподаватель и автор «Изучая C++»

Первая редакция этой книги была одной из небольшого (весьма небольшого)
числа книг, благодаря которым я ощутимо повысил свой уровень как профессионального разработчика программного обеспечения. Как и другие книги из этого
ряда, она оказалась практичной и легкой для чтения, но при этом содержала множество важных советов. «Эффективное использование C++», третья редакция, продолжает эту традицию. C++ – очень мощный язык программирования. Если C дает
веревку, по которой можно забраться на вершину горы, то C++ – это целый магазин, в котором самые разные люди готовы помочь вам завязать на этой веревке узлы.
Овладение материалом, приведенным в этой книге, определенно повысит вашу
способность эффективно использовать C++ и не умереть при этом от напряжения.
Джек В. Ривес, исполнительный директор Bleading Edge Software Technologies

Каждый новый разработчик, который приходит в мою команду, сразу получает задание – прочесть эту книгу.
Майкл Ланцетта, ведущий инженер по программному обеспечению

Я прочитал первую редакцию «Эффективного использования C++» около
9 лет назад, и эта книга сразу стала одной из моих любимых книг по C++. На мой
взгляд, третье издание «Эффективного использования C++» остается обязательным к прочтению для всех, кто желает эффективно программировать на C++. Мы
будем жить в лучшем мире, если программисты C++ прочтут эту книгу прежде,
чем написать первую строку профессионального кода.
Дэнни Раббани, инженер по программному обеспечению

Первое издание «Эффективного использования C++» Скотта Мейерса попалось мне, когда я был рядовым программистом и напряженно старался как можно
лучше выполнить порученную работу. И это было спасением! Я обнаружил, что
советы Мейерса практически полезны и эффективны, что они на 100% реализуют
то, что обещают. Третья редакция помогает в практическом применении C++ при
работе над современными серьезными программными проектами, предоставляя
информацию о самых новых средствах и возможностях языка. Я с удовольствием
обнаружил, что могу найти много нового и интересного для себя в третьем издании книги, которую, как мне казалось, знаю очень хорошо.
Майкл Топик, технический программный менеджер

Это авторитетное руководство от Скотта Мейерса, гуру C++, предназначенное для каждого, кто хочет применять C++ безопасно и эффективно, или же переходит к C++ от любого другого объектноориентированного языка. Эта книга
содержит ценную информацию, изложенную в ясном, сжатом, занимательном и
проницательном стиле.
Сиддхартха Каран Сингх, разработчик программного обеспечения

Скотт Мэйерс

ЭффективноеиспользованиеС++

Scott Meyers

Effective C++

Third Edition

55 Specific Ways to Improve Your Programs and Designs

ADDISONWESLEY

Upper Saddle River, NJ • Boston • Indianapolis • San Francisco
New York • Toronto • Montreal • London • Munich • Paris • Madrid
Capetown • Sydney • Tokyo • Singapore • Mexico City

Скотт Мэйерс

Эффективное

использование C++

Москва

Третье издание

55 верных советов улучшить

структуру и код ваших программ

УДК 004.4
ББК 32.973.26018.2

М97

Мэйерс С.

М97
Эффективное использование C++. 55 верных способов улучшить структуру
и код ваших прграмм – М.: ДМК Пресс. – 300 с.: ил.

ISBN 5940743048

Эта книга представляет собой перевод третьего издания американского

бестселлера Effective C++ и является руководством по грамотному использованию языка C++. Она поможет сделать ваши программы более понятными, простыми в сопровождении и эффективными. Помимо материала, описывающего общую стратегию проектирования, книга включает в себя главы
по программированию с применением шаблонов и по управлению ресурсами, а также множество советов, которые позволят усовершенствовать ваши
программы и сделать работу более интересной и творческой. Книга также
включает новый материал по принципам обработки исключений, паттернам
проектирования и библиотечным средствам.

Издание ориентировано на программистов, знакомых с основами C++ и

имеющих навыки его практического применения.

УДК 004.4
ББК 32.973.26018.2

Original Eglish language edition publihed by Pearson Education, Inc. Copyright © 2005 by Pearson

Education, Inc. All rights reserved.

Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой

бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав.

Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но поскольку вероятность

технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную
точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.

ISBN 0321334876 (англ.)
© Pearson Education, Inc.

ISBN 5984533048 (АйТи)
© Перевод на русский язык, оформление,
© издание. ДМКПресс

Содержание

Благодарности ............................................................................. 11

Предисловие ................................................................................ 15

Введение....................................................................................... 17

Терминология............................................................................. 18
Соглашения об именах ............................................................... 23
Многопоточность........................................................................ 24
Библиотеки TR1 и Boost.............................................................. 24

Глава 1. Приучайтесь к C++ ..................................................... 26

Правило 1: Относитесь к C++ как к конгломерату языков ........... 26
Правило 2: Предпочитайте const, enum и inline
использованию #define .............................................................. 28
Правило 3: Везде, где только можно, используйте const ............ 31
Константные функциичлены ..................................................... 33
Как избежать дублирования в константных и неконстантных
функцияхчленах ...................................................................... 37
Правило 4: Прежде чем использовать объекты, убедитесь,
что они инициализированы ........................................................ 40

Глава 2. Конструкторы, деструкторы
и операторы присваивания ..................................................... 47

Правило 5: Какие функции C++ создает и вызывает молча ......... 47
Правило 6: Явно запрещайте компилфятору генерировать
функции, которые вам не нужны ................................................. 50
Правило 7: Объявляйте деструкторы виртуальными
в полиморфном базовом классе ................................................. 52
Правило 8: Не позволяйте исключениям покидать деструкторы .... 56
Правило 9: Никогда не вызывайте виртуальные функции
в конструкторе или деструкторе ................................................. 60

Содержание
Содержание
Содержание
Содержание
Содержание

Правило 10: Операторы присваивания должны возвращать
ссылку на *this ............................................................................ 64
Правило 11: В operator= осуществляйте проверку
на присваивание самому себе .................................................... 65
Правило 12: Копируйте все части объекта .................................. 68

Глава 3. Управление ресурсами ............................................ 72

Правило 13: Используйте объекты для управления ресурсами .... 72
Правило 14: Тщательно продумывайте поведение
при копировании классов, управляющих ресурсами .................. 76
Правило 15: Предоставляйте доступ к самим ресурсам
из управляющих ими классов ..................................................... 79
Правило 16: Используйте одинаковые формы new и delete ........ 83
Правило 17: Помещение в «интеллектуальный» указатель
объекта, выделенного с помощью new, лучше располагать
в отдельном предложении .......................................................... 85

Глава 4. Проектирование программ и объявления ............ 87

Правило 18: Проектируйте интерфейсы так, что их легко было
использовать правильно и трудно – неправильно....................... 87
Правило 19: Рассматривайте проектирование класса
как проектирование типа ............................................................ 92
Правило 20: Предпочитайте передачу по ссылке на const
передаче по значению ................................................................ 94
Правило 21: Не пытайтесь вернуть ссылку, когда должны
вернуть объект ........................................................................... 98
Правило 22: Объявляйте данныечлены закрытыми ................. 102
Правило 23: Предпочитайте функциямчленам функции,
не являющиеся ни членами, ни друзьями класса ...................... 105
Правило 24: Объявляйте функции, не являющиеся членами,
когда преобразование типов должно быть применимо
ко всем параметрам ................................................................. 109
Правило 25: Подумайте о поддержке функции swap,
не возбуждающей исключений ................................................. 112

Глава 5. Реализация ............................................................... 119

Правило 26: Откладывайте определение переменных
насколько возможно ................................................................. 119
Правило 27: Не злоупотребляйте приведением типов .............. 122

Содержание
Содержание
Содержание
Содержание
Содержание

Правило 28: Избегайте возвращения «дескрипторов»
внутренних данных ................................................................... 128
Правило 29: Стремитесь, чтобы программа была безопасна
относительно исключений ........................................................ 132
Правило 30: Тщательно обдумывайте использование
встроенных функций................................................................. 139
Правило 31: Уменьшайте зависимости файлов
при компиляции ....................................................................... 144

Глава 6. Наследование и объектноориентированное
проектирование ....................................................................... 153

Правило 32: Используйте открытое наследование
для моделирования отношения «является» .............................. 153
Правило 33: Не скрывайте унаследованные имена................... 159
Правило 34: Различайте наследование интерфейса
и наследование реализации ..................................................... 164
Правило 35: Рассмотрите альтернативы виртуальным
функциям ................................................................................. 171
Реализация паттерна «Шаблонный метод» с помощью идиомы
невиртуального интерфейса .................................................... 172
Реализация паттерна «Стратегия» посредством указателей
на функции............................................................................. 173
Реализация паттерна «Стратегия» посредством класса tr::function .. 175
«Классический» паттерн «Стратегия» ........................................ 177
Резюме.................................................................................. 178
Правило 36: Никогда не переопределяйте наследуемые
невиртуальные функции ........................................................... 179
Правило 37: Никогда не переопределяйте наследуемое
значение аргумента функции по умолчанию ............................. 181
Правило 38: Моделируйте отношение «содержит» или
«реализуется посредством» с помощью композиции ............... 185
Правило 39: Продумывайте подход к использованию
закрытого наследования .......................................................... 188
Правило 40: Продумывайте подход к использованию
множественного наследования ................................................ 193

Глава 7. Шаблоны и обобщенное программирование ..... 200

Правило 41: Разберитесь в том, что такое неявные
интерфейсы и полиморфизм на этапе компиляции .................. 200

10
10
10
10
Содержание
Содержание
Содержание
Содержание
Содержание

Правило 42: Усвойте оба значения ключевого слова typename ... 204
Правило 43: Необходимо знать, как обращаться к именам
в шаблонных базовых классах .................................................. 207
Правило 44: Размещайте независимый от параметров код
вне шаблонов ........................................................................... 212
Правило 45: Разрабатывайте шаблоны функцийчленов так,
чтобы они принимали «все совместимые типы» ....................... 217
Правило 46: Определяйте внутри шаблонов функции,
не являющиеся членами, когда желательны преобразования
типа .......................................................................................... 221
Правило 47: Используйте классыхарактеристики
для предоставления информации о типах ................................ 225
Правило 48: Изучите метапрограммирование шаблонов ......... 231

Глава 8. Настройка new и delete ........................................... 237

Правило 49: Разберитесь в поведении обработчика new .......... 238
Правило 50: Когда имеет смысл заменять new и delete ............ 244
Правило 51: Придерживайтесь принятых соглашений
при написании new и delete ...................................................... 249
Правило 52: Если вы написали оператор new с размещением,
напишите и соответствующий оператор delete......................... 252

Глава 9. Разное ........................................................................ 258

Правило 53: Обращайте внимание на предупреждения
компилятора ............................................................................. 258
Правило 54: Ознакомьтесь со стандартной библиотекой,
включая TR1 ............................................................................. 259
Правило 55: Познакомьтесь с Boost ......................................... 264

Приложение А. За пределами «Эффективного
использования C++» ................................................................. 268

Приложение В. Соответствие правил во втором и третьем
изданиях .................................................................................... 272