五个实用技巧，让你轻松成为C++编程高手

发表时间: 2023-11-02 21:19

一名优秀的C++程序员是如何炼成的？这个问题一直困扰着许多人，尤其是那些刚刚踏入编程的世界的新手。C++作为一门强大而复杂的编程语言，的确需要一些特殊的技巧和策略才能掌握。但幸运的是，成为一名出色的C++程序员并不是不可能的任务。在这篇文章中，小狮妹将深入探讨如何塑造自己，成为C++领域的翘楚。

01 寻找可信赖的资源

学习C++的第一步是找到可信赖的学习资源。因为C++是一门历史悠久的语言，所以网上有很多关于C++的书籍、文章、视频和课程，但并不是所有的资源都是高质量的。有些资源可能已经过时了，有些资源可能包含错误或误导性的信息，有些资源可能只是为了吸引眼球而不顾事实。因此，你需要从权威渠道获取信息，避免浪费时间和精力。

对于C++视频课程，我推荐你看看零声教育的课程，课程内容丰富（完整学习路线放在了结尾），绝对满足你工作和面试所需。

此外，当你遇到特定问题时，优先使用Google进行搜索，查找StackOverflow上的高质量问题和回答。StackOverflow是一个专业的编程问答社区，你可以在那里找到很多有经验的C++程序员的解答和建议。当然，你也可以自己提问，但要注意遵守社区规则和礼仪。

02 警觉未定义行为

未定义行为（Undefined Behavior，UB）是C++编程中最容易出错和最难发现的问题之一。UB指的是那些语言标准没有规定其行为或结果的操作或表达式。UB可能导致代码在不同情境下产生不可预测或不一致的结果，甚至可能导致程序崩溃或数据损坏。因此，一名卓越的C++程序员需要对UB保持高度警觉，并尽量避免UB。

常见的UB包括以下几种：

访问未初始化的变量：如果你使用一个没有被初始化过的变量，那么它可能包含任意值或垃圾值，这会影响后续计算或判断。
有符号整数溢出：如果你对一个有符号整数进行加减乘除等运算，并且结果超出了该类型能表示的范围，那么结果就是UB。例如int x = INT_MAX + 1;就会产生UB。
除零操作：如果你对一个整数或浮点数进行除法或取余运算，并且除数为零，那么结果就是UB。例如int x = 10 / 0;就会产生UB。
修改const常量或字面量：如果你试图修改一个被const修饰的变量或一个字面量（如字符串字面量），那么结果就是UB。例如const int x = 10; x = 20;就会产生UB。
未锁保护的非原子变量用于并发操作：如果你在多个线程中对同一个非原子变量进行读写操作，并且没有使用锁或其他同步机制，那么结果就是UB。例如int x = 0; std::thread t1(&{x++;}); std::thread t2(&{x++;}); t1.join(); t2.join();就会产生UB。

要了解并避免UB，你需要不断学习和积累经验。你可以阅读C++标准或相关书籍，了解UB的定义和分类。你也可以使用一些工具来检测UB，例如编译器的警告选项、静态分析工具、动态分析工具等。在代码审查中，你也应该查找并指出潜在的UB，以确保代码的可靠性和稳定性。

03 实践防御性编程

防御性编程是一种编程风格，它强调在编写代码时考虑所有可能出错的情况，并提前做好应对措施，以避免程序出现意外的行为或结果。防御性编程可以提高代码的健壮性和安全性，减少bug和漏洞的发生。一名卓越的C++程序员应该实践防御性编程，以保证代码的质量。

在C++中，实践防御性编程的一个重要方法是使用资源获取即初始化（RAII）模式。RAII模式是一种管理资源（如内存、文件、锁等）的技巧，它将资源的分配和释放与对象的构造和析构绑定在一起。这样，当对象创建时，它就自动获取资源；当对象销毁时，它就自动释放资源。这样可以避免资源泄漏、重复释放、无效引用等问题。

另一个实践防御性编程的方法是处理异常和错误。在C++中，异常是一种表示程序运行过程中出现了非正常情况的机制，它可以通过throw关键字抛出，并通过try-catch语句捕获和处理。错误是一种表示程序运行过程中出现了无法恢复的情况的机制，它可以通过返回错误码或设置全局变量来表示，并通过检查返回值或全局变量来处理。

无论是异常还是错误，你都应该显式地处理每个可能失败的调用，并提前考虑可能引发异常或错误的情况，以避免意外的程序流程。

04 设计对象生命周期

对象生命周期指的是对象从创建到销毁的过程，它涉及到对象的构造、初始化、赋值、移动、复制、销毁等操作。理解和合理设计对象的生命周期是卓越C++程序员的关键特质，它可以影响代码的效率、可读性和可维护性。

你可以借鉴Rust编程语言的所有权概念，将其应用于C++代码中。所有权概念指的是每个值都有一个唯一的所有者（owner），当所有者离开作用域时，值就会被销毁。这样可以避免内存泄漏和悬空指针等问题。在C++中，你可以使用std::unique_ptr<T>来表示一个独占所有权（exclusive ownership）的智能指针（smart pointer），它只能被移动（move），不能被复制（copy）。

你也可以使用std::move函数来将一个左值（lvalue）转换为一个右值（rvalue），从而实现移动语义（move semantics）。移动语义指的是将一个对象的资源从一个对象转移给另一个对象，而不是复制它的内容。这样可以提高代码的效率，避免不必要的内存分配和拷贝。

你也可以使用std::copy函数来实现复制语义（copy semantics）。复制语义指的是将一个对象的内容复制给另一个对象，而不是转移它的资源。这样可以保留原对象的状态，避免破坏它的不变性（invariant）。

在C++中，你可以使用std::shared_ptr<T>来表示一个共享所有权（shared ownership）的智能指针，它可以被复制和移动。但是，你应该避免过度使用复杂的共享所有权语义，因为它们会增加代码的复杂度，降低代码的可读性和可维护性。

05 不依赖实现，依赖标准

在C++编程中，你应该尽量不依赖特定的编译器或平台的实现细节，而应该依赖C++语言标准和规范。因为不同编译器或平台可能有不同的实现方式，特定实现可能包含一些未知的优化或黑魔法，可能导致代码在不同环境下产生不同的行为或结果。这会影响代码的可移植性和稳定性，甚至可能导致UB或安全漏洞。

因此，你应该遵循C++语言标准和规范，而不是特定的实现细节。你可以阅读C++标准或相关书籍，了解C++语言的定义和要求。你也可以使用一些工具来检查代码是否符合标准和规范，例如编译器的标准选项、静态分析工具、代码格式化工具等。在代码审查中，你也应该查找并指出与标准和规范不一致的地方，以确保代码的质量和一致性。

成为一名C++大神并不是一件容易的事情，它需要你不断学习、不断挑战自己、养成良好的编程习惯、以及不断提升自己的技能。

零声教育部分视频内容

tcp/ip哪些你还不知道的细枝末节

还在为锁困扰吗？高并发下的锁方案

epoll的原理与实现，epoll比select/poll强在哪里？

16w行的nginx源码，如何才能读懂呢？全面分析nginx的机制

以下是零声教育的学习路线图