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effective modern C++
型别推导
条款1：理解模板型别推导
模板型别推导时有一些规则：
首先要注意，模板型别T与模板函数的参数型别ParamType，往往是不一样的
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ParamType是一个指针或引用，但不是个万能引用-
这种情况下推导模板类型
T时，先将引用部分忽略，然后推导T的型别
如果传入的实参类型是
const的，而模板参数并未声明为const，那么推导出的ParamType和T也是const的类型。而如果模板参数声明为const，无论传入实参类型是否为const，推导出的ParamType总是const的，T则不是const -
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ParamType是一个万能引用template<typename T> void f(T&& param)- 当传入的实参类型是右值时，表现和前面一样
- 当传入的实参类型是左值时，推导出的
ParamType和T都会是一个左值引用（只有在这种情况下，T会被推导为引用类型） ，至于为什么会产生这样的结果，可以参见条款24
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ParamType既不是指针，也不是引用- 这种情况就是按值传递，此时会为函数传入参数的一个副本，并且，推导的
T和ParamType会忽略const和volatile修饰符（因为既然是传入的副本，这些关键词也就没有意义了）
- 这种情况就是按值传递，此时会为函数传入参数的一个副本，并且，推导的
有一种特殊的情况，在C和C++中，数组类型可以退化为指针类型，但在进行模板类型推导时，有一些奇怪的表现：
- 将数组作为按值传递的模板实参时，模板会推导出指针类型
- 将数组作为按引用传递的模板实参时，
T会推导为实际的数组型别，ParaType会推导为数组的引用型别，这些型别中会包含数组尺寸此外，用函数类型作为模板类型时，也会发生与数组类型类似的转化
利用声明数组引用的这个能力，可以创造出一个模板，它可以在编译期推导出数组含有的元素个数：
// 以编译期常量的形式返回数组尺寸 template<typename T, std::size_t N> constexpr std::size_t arraySize(T (&)[N]) noexcept { return N; } // 使用示例 int keyVals[] = {1, 3, 7, 9, 11, 22, 35}; std::array<int, arraySize(kayVals)> mappedVals; // mappedVals被指定为7个元素
条款2：理解auto型别推导
auto的型别推导规则与模板是类似的，当变量用auto来声明时，auto就扮演了模板中的T这个角色。
但是，在有一种情况下例外：
C++11后，如果我们想声明并初始化一个变量，可以有以下四种写法：
int x1 = 27;
int x2(27);
// 为了支持统一初始化，C++11增加了一下的初始化方法
int x3 = {27};
int x4{27};
如果使用auto替代上面的int，我们会发现，前两种声明方式推导出的型别为int，而后面两个语句，却声明了一个型别为std::initalizer_list<int>的变量，且含有单个值为27的元素。这是因为auto的型别推导总是会认为由大括号起的初始化表达式是一个std::initalizer_list，而模板在这种情况下则是无法通过编译的，除非在模板声明时就声明它是std::initalizer_list。
在C++14中，允许使用
auto说明函数返回值需要推导，也允许在lambda表达式的型参声明中使用auto，但这些地方的auto推导使用的是模板型别的推导，如果使用大括号表达式初始化，也是无法通过编译的。
在C++17中，有了新的初始化列表推导规则，对于具有单个值的大括号表达式初始化，会推导为普通的类型，而不是初始化列表，如：
auto x3 = {27}。 在C++17中x3会被推导为int类型
条款3：理解decltype
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绝大多数情况下，
decltype会得出变量或表达式的型别而不做任何修改 -
对于型别为
T的左值表达式，除非该表达式仅有一个名字，decltype总是得出型别T&int x = 0; decltype(x); // x是一个变量名，返回的结果是int decltype((x)); // (x)是一个左值表达式，返回的结果是int& -
C++14支持
decltype(auto)，和auto一样，它会从其初始化表达式出发来推导型别，但是它的型别推导使用的是decltype的规则
如果使用auto对函数返回值类型进行推导，而返回值是一个左值引用，根据条款2的内容，我们知道auto推导出的类型为一个引用类型，但这显然是具有隐患的——如果返回值是一个引用类型，而该引用是一个作用域仅在函数内的引用，这就导致了一个定义行为。基于第二点和第三点，如果我们像这样使用decltype，就会导致悬垂引用的问题：
decltype(auto) f()
{
int x = 0;
...
return (x); // decltype((x))是int&，因此f()返回的是int&
}
在C++14定义一个模板，用于获取容器中第i个元素的引用
template<typename Container, typename Index> decltype(auto) // 推导模板返回值 authAndAccess(Container&& c, Index i) // 同时可以接受左值和右值 { authenticateUser(); return std::forward<Container>(c)[i]; // 对万能引用，使用std::forward(条款25) }如果是C++11中，则需要用
auto f() -> decltype(std::forward<Container>(c)[i])进行声明
auto
条款5：优先选用auto，而非显式型别声明
表面上看，auto可以让我们在有些时候少打一些字，但在某些情况下，auto关键字具有更加精妙的作用
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使用
auto声明的变量会自动进行初始化 -
使用
auto可以解决一些兼容性和隐含的效率问题，如：std::vector<int> v; // 有时程序员会这样写，但这并不是size()返回的实际类型 // 它的实际类型应该是std::vector<int>::size_type，它的位数根据机器可能有所不同 unsigned sz = v.size(); // 如果不想写这一长串类型名称，可以使用auto代替 std::unordered_map<std::string, int> m; for(const std::pair<std::string, int>& p, m) { ... } // 上面的代码看起来没什么问题，却隐含了一个类型转换，因为unordered_map键值部分是const // 所以哈希表中的型别应该是std::pair<const std::string, int> // 如果按照上面的写法，每一次循环时，就会在这里创建一个临时的std::pair<std::string, int>变量 // 如果使用auto，则可以避免这些因为粗心导致的效率问题 -
auto型别的变量都具有条款2和条款6的毛病
条款6：当auto推导的型别不符合要求时，使用带显式型别的初始化物习惯用法
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隐形的代理型别可以导致
auto推导出错误的型别如当我们使用
std::vector<bool>时，使用operator[]返回的是一个std::vector<bool>::reference的代理类型，而非bool&类型的变量。当使用auto时，它会返回std::vector<bool>::reference类型，而这个类型通常只是一个临时类型，在operator[]语句结束后就被析构，因此，此处会产生一个空悬指针，这是一个未定义行为。 -
使用带显式型别的初始化可以解决这个问题。
不赞同，这种情况下还使用auto进行声明没什么道理——既然已经显式指明了类型，说明我们已经知道应该用什么类型了
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条款7：在创建对象时注意区分 () 和 {}
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C++11引入了统一初始化，它的基础是大括号的形式
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可以用来指定容器的初始内容
std::vector<int> v {1, 2, 3}; -
可以用来为非静态成员指定默认初始化值（C++11新增特性），使用
=也可以初始化，但小括号()不行
=不能为不可拷贝的对象进行初始化，而{}和()可以，总的来说，{}的适用范围最为广泛 -
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大括号初始化禁止内建型别之间进行隐式窄化类型转换，如
double x, y, z; ... int sum{x + y + z}; //错误，double型别之和可能无法用int表达，使用=初始化则不会指出这个错误另外，它还可以避免语法解析时的一些歧义：
Widget w1(10); // 调用Widget的构造函数，传入形参10 Widget w2(); // 原意是调用Widget的无参构造函数，但这个语句会声明一个函数！ Widget w3{}; // 调用Widget的无参构造函数 -
但是，大括号初始化也并非总是更好用。在重载决议阶段，如果大括号初始化物与带有
std::initializer_list的形参匹配，则总是会匹配该重载函数，即使其它函数有貌似更匹配的形参表class Widget { public: Widget(int i, bool b); Widget(std::initializer_list<long double> il); ... } Widget w1(10, true); // 使用第一个构造函数 Widget w2{10, true}; // 使用第二个构造函数，10和true都强制转换为long double因此，
std::vector并不是一个好的设计，当进行以下两种初始化时，会产生截然不同的效果std::vector<int> v1(10, 20); // v1含有10个元素，初始化值为20 std::vector<int> v2{10, 20}; // v2具有两个元素，初始化为10, 20
条款8：优先选用nullptr，而非0或NULL
条款9：优先选用别名声明，而非typedef
typedef不支持模板化，但别名声明支持- 别名模板可以让人免写"::type"后缀，并且在模板内，对于内嵌
typedef的引用经常要求加上typename前缀
条款10：优先选用限定作用域的枚举型别
如果在公共空间直接声明enum Color {...};，那么它的作用于存在于整个空间；在C++11后，可以声明enum class Color {...};，将枚举类型的名字空间限定在Color中，也可以称它为枚举类。除了命名空间的优点之外，这种写法还有其它优点：
enum class的声明，可以限制枚举类型的隐式转换- 使用
enum声明的枚举类型，没有默认底层型别，而使用enum class声明的枚举类型，其默认的底层型别为int。在C++11中，可以对枚举类型进行前向声明，但使用前向声明时，必须指明其枚举型别的尺寸。——也就是说使用enum class进行前置声明时，不需指定枚举型别底层类型，而使用enum进行前置声明，指定其底层类型则是必要的。（因为enum如果不声明其底层类型，那么这个类型的大小是不确定的，如果这个枚举类型发生了修改，则应当对所有相关文件的重新编译）
条款11：优先选用删除函数，而非private未定义函数
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优先选用删除函数，而非使用private未定义函数
使用
= delete的好处：-
有助于IDE和编译器的错误提示，将删除函数定义在public中，编译器会明确告知你该函数已被删除
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可以阻止一些隐式的类型转换，例如：
bool isLucky(int number); bool isLucky(double) = delete;如果只想让
isLucky函数处理整数，那么可以将一些会发生隐式类型转换的型别定义为delete，例如上面将double类型的形参声明为了delete，编译时编译器就会阻止由isLucky(double)的调用。
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任何函数都可以删除，包括非成员函数和模板具现
在指针中有两个异类，一个是
void*指针，因为无法对其执行提领、自增、自减等操作；还有一个是char*指针，它通常用来代表C风格的字符串，而不是单个字符的指针。如果我们创建一个指针类型的模板，并且在这两种情况时拒绝对模板进行实例化，就可以这样做：template<typename T> void processPointer(T* ptr); template<> void processPointer<void>(void*) = delete; template<> void processPointer<char>(char*) = delete; // 当然，你可能还需要delete它们的const版本和const volatile版本，以及其它重载的字符型指针 // 如std::wchar_t， std::char16_t等
条款12：为意在改写的函数添加override声明
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添加override可以避免一些声明时的错误（重载的函数参数、修饰符必须完全匹配）
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成员函数引用修饰词可以让左值和右值对象的处理区分开来
class Widget { public: using DataType = std::vector<double>; DataType& data() & // 对于左值Widget型别，返回左值 {return values}; DataType data() && {return std::move(values)}; // 对于右值Widget型别，返回右值 private: DataType values; }
条款13：优先选用 const_itertor，而非 itertor
- 任何时候你需要你已迭代器，而其指涉的内容没有必要修改，就应该使用
const_itertor
条款14：只要函数不会发射异常，就将上noexcept声明
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使用
noexcept有助于程序优化：在C++98中，以
vector为例，使用std::vector::push_back时，如果数组需要扩容，则会开辟一片新的内容，然后对原数组的内容进行拷贝，这个过程时异常安全的。在C++11中，理所当然的对此进行了优化——使用移动语义可以减少拷贝的开销，但是，如果移动过程中出现了异常，数组想恢复到原始状态也是难以做到的，因此不能保证这个操作的异常安全。C++11的做法是，如果函数声明了noexcept，则说明这个函数不会产生异常，此时使用移动操作，否则使用复制操作。需要注意的是，
noexcept固然有优点，但只有你保证函数不会抛出异常时才能使用它 -
C++11中，析构函数都隐式的具备
noexcept的性质，除非它的某些数据成员的析构函数显式的声明了noexcept(false)
条款15：只要有可能使用 constexpr，就使用它
constexpr对象都具备const属性，并由编译期已知的值完成优化constexpr函数在调用时若传入的实参值是编译期已知的，则会产出编译期结果
C++11中，constexpr只可用于包含一条可执行语句的函数，即函数内必须是return 表达式;的形式，而在C++14里则没有这个限制
条款16：保证 const 成员函数的线程安全性
多线程情景下，使用const函数时，一般情况可以直接使用，因为const意味着不会修改类中的成员变量，但如果函数中使用了mutable变量时，这个约束就无效了，这种情况下，应当由函数实现者保证它的线程安全性。
你可以选择使用std::mutex来保证线程安全，这样做会使这个类失去可复制性（因为mutex不可复制）。一个更轻量级的方法是使用std::atomic ，在仅限单个互斥量的情况下，它会提供比std::mutex更好的性能，但多个互斥量联动时，atomic并不能保证并行操作的正确性。（atomic同样不可复制）
条款17：理解特种成员函数的生成机制
- C++会自动生成一些类成员函数，这些函数仅在需要时才会生成，并且仅当一个类没有声明任何构造函数时，才会生成默认构造函数
class Widget {
Widget(); // 默认构造函数
~Widget(); // 默认析构函数
Widget(Widget&); // 复制构造函数
Widget& operator=(Widget&); // 复制赋值运算符
// C++11中，新增了两种新的特种成员函数
Widget(Widget&&); // 移动构造函数
Widget& operator=(Widget&&); // 移动赋值运算符
}
对于移动构造函数和移动赋值运算符，对于其内部可移动的数据成员，会使用它相应的移动构造函数或移动赋值运算符，对于不可移动的数据成员，则使用它的复制构造函数或复制赋值运算符。其核心在于将std::move应用于每一个移动源对象，其返回值被用于函数重载决议，最终决定是执行一个移动还是复制操作。
- 特种成员函数的机制如下：（默认为C++11中）
- 默认构造函数：仅当类中不包含用户声明的构造函数时才生成
- 析构函数：C++11中，默认析构函数为
noexcept，除非它或它的内部成员的析构函数被显式声明为noexcept(false)；当基类的析构函数为虚函数时，派生类的析构函数才是虚函数。析构函数只能有一个，但在C++20中，一个类可以有一个或多个预期的析构函数，其中之一会在重载决议时被选为类的析构函数。 - 复制构造函数：按成员进行非静态数据成员的复制构造，仅当类中不包含用户声明的复制构造函数时才生成。如果该类声明了移动操作，则复制构造函数将被删除
- 复制赋值运算符：类似复制构造函数
- 移动构造函数和移动赋值运算符：都按成员进行非静态数据成员的移动操作。仅当类中不包含用户声明的赋值操作、移动操作和析构函数时才生成
- 成员函数模板在任何情况下都不会抑制特种成员函数的生成
智能指针
条款18：使用 std::unique_ptr 管理具备专属所有权的资源
- 可以认为
unique_ptr具有与裸指针相同的尺寸，并且大多数操作的值令与直接使用裸指针并无不同。unique_ptr可以移动但不能复制。 - 资源的析构默认采用
delete运算符来实现，但可以指定自定义删除器，有状态的删除器和采用函数指针实现的删除器会增加unique_ptr对象的尺寸。 std::unique_ptr转换成std::shared_ptr是容易实现的