作者
我不想种地责编
郭芮
C++是一门被广泛使用的系统级编程语言，更是高性能后端标准开发语言；C++虽功能强大，灵活巧妙，但却属于易学难精的专家型语言，不仅新手难以驾驭，就是老司机也容易掉进各种陷阱。
本文结合作者的工作经验和学习心得，对C++语言的一些高级特性，做了简单介绍；对一些常见的误解，做了解释澄清；对比较容易犯错的地方，做了归纳总结；希望借此能增进大家对C++语言了解，减少编程出错，提升工作效率。
一、我的程序里用了全局变量，但为什么进程正常停止的时候会莫名其妙的core掉？
Rule：C++在不同模块（源文件）里定义的全局变量，不保证构造顺序；但保证在同一模块（源文件）里定义的全局变量，按定义的先后顺序构造，按定义的相反次序析构。
我们程序在a.cpp里定义了依次全局变量X和Y;
按照规则：X先构造，Y后构造；进程停止执行的时候，Y先析构，X后析构；但如果X的析构依赖于Y，那么core的事情就有可能发生。
结论：如果全局变量有依赖关系，那么就把它们放在同一个源文件定义，且按正确的顺序定义，确保依赖关系正确，而不是定义在不同源文件；对于系统中的单件，单件依赖也要注意这个问题。
二、编译器为什么不给局部变量和成员变量做默认初始化？
因为效率，C++被设计为系统级的编程语言，效率是优先考虑的方向，c++秉持的一个设计哲学是不为不必要的操作付出任何额外的代价，所以它有别于java，不给成员变量和局部变量做默认初始化，如果需要赋初值，那就由程序员自己去保证。
结论：从安全的角度出发，定义变量的时候赋初值是一个好的习惯，很多错误皆因未正确初始化而起，C++11支持成员变量定义的时候直接初始化，成员变量尽量在成员初始化列表里初始化，且要按定义的顺序初始化。
三、std::sort()的比较函数有很强的约束，不能乱来！
相信工作5年以上至少50%的C/C++程序员都被它坑过，我已经听到过了无数个悲伤的故事，《圣斗士星矢》，《仙剑》，还有别人家的项目《天天爱消除》，都有人掉坑，程序运行几天莫名奇妙的Crash掉，这锅好沉。
如果要用，要自己提供比较函数或者函数对象，一定搞清楚什么叫“严格弱排序”，一定要满足以下3个特性：
非自反性非对称性传递性尽量对索引或者指针sort，而不是针对对象本身，因为如果对象比较大，交换（复制）对象比交换指针或索引更耗费。
四、注意操作符短路
考虑游戏玩家回血回蓝（魔法）刷新给客户端的逻辑。玩家每3秒回一点血，玩家每5秒回一点蓝，回蓝回血共用一个协议通知客户端，也就是说只要有回血或者回蓝就要把新的血量和魔法值通知客户端。
玩家的心跳函数heartbeat()在主逻辑线程被循环调用：
voidGamePlayer::Heartbeat(){if(GenHP()
GenMP()){NotifyClientHPMP();}}
如果GenHP回血了，就返回true，否则false；不一定每次调用GenHP都会回血，取决于是否达到3秒间隔。
如果GenMP回蓝了，就返回true，否则false；不一定每次调用GenMP都会回血，取决于是否达到5秒间隔。
实际运行发现回血回蓝逻辑不对，Word麻，原来是操作符短路了，如果GenHP()返回true了，那GenMP()就不会被调用，就有可能失去回蓝的机会。OMG，你需要修改程序如下：
voidGamePlayer::Heartbeat(){boolhp=GenHP();boolmp=GenMP();if(hp
mp){NotifyClientHPMP();}}
逻辑与（）跟逻辑或（
）有同样的问题，if(ab)如果a的表达式求值为false，b表达式也不会被计算。
有时候，我们会写出if(ptr!=nullptrptr-Do())这样的代码，这正是利用了操作符短路的语法特征。
五、理解std::vector的底层实现
vector是动态扩容的，2的次方往上翻，为了确保数据保存在连续空间，每次扩充，会将原member悉数拷贝到新的内存块；不要保存vector内对象的指针，扩容会导致其失效；可以通过保存其下标index替代。
运行过程中需要动态增删的vector，不宜存放大的对象本身，因为扩容会导致所有成员拷贝构造，消耗较大，可以通过保存对象指针替代。
resize()是重置大小；reserve()是预留空间，并未改变size()，可避免多次扩容；clear()并不会导致空间收缩，如果需要释放空间，可以跟空的vector交换，std::vectort.swap(v)，c++11里shrink_to_fit()也能收缩内存。
理解at()和operator[]的区别：at()会做下标越界检查，operator[]提供数组索引级的访问，在release版本下不会检查下标，VC会在Debug版本会检查；c++标准规定:operator[]不提供下标安全性检查。
C++标准规定了std::vector的底层用数组实现，认清这一点并利用这一点。
六、用c标准库的安全版本（带n标识）替换非安全版本
比如用strncpy替代strcpy，用snprintf替代sprintf，用strncat代替strcat，用strncmp代替strcmp，memcpy(dst,src,n)要确保[dst，dst+n]和[src,src+n]都有有效的虚拟内存地址空间。
多线程环境下，要用系统调用或者库函数的安全版本代替非安全版本（_r版本），谨记strtok，gmtime等标准c函数都不是线程安全的。
七、理解函数调用的性能开销（栈帧建立和销毁，参数传递，控制转移），性能敏感函数考虑inline
X86_64体系结构因为通用寄存器数目增加到16个，所以64位系统下参数数目不多的函数调用，将会由寄存器传递代替压栈方式传递参数，但栈帧建立、撤销和控制转移依然会对性能有所影响。
八、理解userstack空间很有限，不能在栈上定义过大的临时对象，递归函数要有退出条件且不能递归过深
一般而言，用户栈只有几兆（典型大小是4M，8M），所以栈上创建的对象不能太大；虽然递归函数能简化程序编写，但也常常带来运行速度变慢的问题，所以需要预估好递归深度，优先考虑非递归实现版本。
九、内存拷贝小心内存越界
memcpy，memset有很强的限制，仅能用于POD结构，不能作用于stl容器或者带有虚函数的类。
带虚函数的类对象会有一个虚函数表的指针，memcpy将破坏该指针指向。
对非POD执行memset/memcpy，免费送你四个字：自求多福。
十、用sprintf格式化字符串时，类型和格式化符号要严格匹配
因为sprintf的函数实现里是按格式化串从栈上取参数，任何不一致，都有可能引起不可预知的错误；/usr/include/inttypes.h里定义了跨平台的格式化符号，比如PRId64用于格式化int64_t
十一、stl容器的遍历删除要小心迭代器失效，vector、list、map、set等各有不同的写法
#includevector#includemap#includeiterator#includeiostream#includealgorithmintmain(intargc,char*argv[]){//vector遍历删除std::vectorintv(8);std::generate(v.begin(),v.end(),std::rand);std::coutaftervectorgenerate...\n;std::copy(v.begin(),v.end(),std::ostream_iteratorint(std::cout,\n));for(autox=v.begin();x!=v.end();){if(*x%2)x=v.erase(x);else++x;}std::coutaftervectorerase...\n;std::copy(v.begin(),v.end(),std::ostream_iteratorint(std::cout,\n));//map遍历删除std::mapint,intm={{1,2},{8,4},{5,6},{6,7}};for(autox=m.begin();x!=m.end();){if(x-first%2)m.erase(x++);else++x;}return0;}
有时候遍历删除的逻辑不是这么明显，可能循环里调了另一个函数，而该函数在某种特定的情况下才会删除当前元素，这样的话，就是很长一段时间，程序都运行得好好的，而当你正跟别人谈笑风生的时候，忽然crash，这就尴尬了。
圣斗士星矢项目曾经遭遇过这个问题，基本规律是一个礼拜gameservercrash一次，折磨团队将近一个月。
比较low的处理方式可以把待删元素放到另一个容器WaitEraseContainer里保存下来，再走一趟单独的循环，删除待删元素。
当然，我们推荐在遍历的同时删除，因为这样效率更高，也显得行家里手。
十二、积极的使用const，理解const不仅仅是一种语法层面的保护机制，也会影响程序的编译和运行
const常量会被编码到机器指令。
十三、理解四种转型的含义和区别，避免用错，尽量少用向下转型（可以通过设计加以改进）
static_cast,dynamic_cast,const_cast,reinterpret_cast，傻傻分不清？
C++砖家说：一句话，尽量少用转型，强制类型转换是CStyle，如果你的C++代码需要类型强转，你需要去考虑是否设计有问题。不管您信不信，我反正是信了。
十四、打开的句柄要关闭，加锁/解锁，new/delete，new[]/delete[]，malloc/free要配对，可以使用RAII技术防止资源泄露，编写符合规范的代码
Valgrind对程序的内存使用方式有期望，需要干净的释放，所以规范编程才能写出valgrind干净的代码，不然再好的工具碰到不按规划写的代码也是武功尽废啊。
十五、理解多继承潜在的问题，慎用多继承
多继承会存在菱形继承的问题，多个基类有相同成员变量会有问题，需要谨慎对待。
十六、有多态用法抽象基类的析构函数要加virtual关键字
主要是为了基类的析构函数能得到正确的调用。
virtualdtor跟普通虚函数一样，基类指针指向子类对象的时候，deleteptr，根据虚函数特征，如果析构函数是普通函数，那么就调用ptr显式（基类）类型的析构函数；如果析构函数是virtual，则会调用子类的析构函数，然后再调用基类析构函数。
十七、避免在构造函数和析构函数里调用虚函数
构造函数里，对象并没有完全构建好，此时调用虚函数不一定能正确绑定，析构亦如此。
十八、从输入流获取数据，要做好数据不够的处理，要加trycatch；没有被吞咽的exception，会被传播
从网络数据流读取数据，从数据库恢复数据都需要注意这个问题。
十九、协议尽量不要传float
如果传float要了解NaN的概念，要做好检查，避免恶意传播。
二十、定义宏要遵循常规，要对每个变量加括弧
有时候需要加do{}while(0)或者{}，以便能将一条宏当成一个语句。要理解宏在预处理阶段被替换，不用的时候要#undef，要防止污染别人的代码
二十一、了解智能指针，理解基于引用计数法的智能指针实现方式，了解所有权转移的概念，理解shared_ptr和unique_ptr的区别和适用场景
考虑用std::shared_ptr管理动态分配的对象。
二十二、了解c++高阶特性：模板和泛型编程，union，bitfield，指向成员的指针，placementnew，显式析构，异常机制，nestedclass，localclass，namespace，多继承、虚继承，volatile，externC等
有些高级特性只有在特定情况下才会被用到，但技多不压身，平时还是需要积累和了解，这样在需求出现时，才能从自己的知识库里拿出工具来对付它。
二十三、了解C++新标准，
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