More Effective C++ 35个改善编程与设计的有效方法笔记与心得 6_effective c++:35个改善编程与设计的有效方法pdf-优快云博客

六. 杂项讨论

32. 在未来时态下发展程序

请记住：

1. 前瞻性设计

在C++编程中，前瞻性设计意味着编写代码时不仅要考虑当前的需求和环境，还要预见未来的变化和扩展需求。具体来说，包括以下几个方面：

可扩展性：设计系统时要考虑未来可能的扩展需求。例如，使用设计模式和模块化编程，使得系统能够轻松扩展而不需要大规模重写代码。
兼容性：考虑未来的技术和标准，确保代码能够适应新技术的发展。例如，遵循C++标准和最佳实践，使得代码能够在未来版本的编译器和标准库中无缝运行。

2. 使用现代C++特性

C++语言在不断发展，现代C++（C++11及以后版本）引入了许多新特性，使用这些特性可以使程序更简洁、更高效、更安全。例如：

智能指针：使用std::shared_ptr和std::unique_ptr管理资源，避免手动内存管理引起的内存泄漏和悬挂指针问题。
lambda表达式：使用lambda表达式简化代码，特别是在需要临时函数对象的情况下。
范围for循环：使用范围for循环遍历容器，使代码更简洁易读。
自动类型推导：使用auto关键字让编译器推导变量类型，减少代码冗长，提高可读性。

3. 并行和并发编程

随着多核处理器的普及，现代程序需要更好地利用多核资源。C++11及以后版本引入了多线程库和并行算法，支持并行和并发编程。

std::thread：使用std::thread创建和管理线程，实现多线程并发执行。
std::async：使用std::async实现任务并行，使得异步任务处理更加简单。
并行算法：使用C++17引入的并行算法（如std::for_each），利用多线程提高算法性能。

4. 持续集成和测试

在开发过程中，集成自动化测试和持续集成（CI）系统，使得程序在开发过程中能够持续检测和修复问题，确保代码质量和可靠性。

单元测试：使用Google Test、Catch2等测试框架编写单元测试，确保每个模块功能正确。
持续集成：使用Jenkins、GitHub Actions等CI工具，在代码提交时自动运行测试，及时发现和修复问题。

5. 社区和标准库

跟随C++标准的演进和社区的最佳实践，使用最新的标准库和第三方库，以提高开发效率和代码质量。

标准库：利用C++标准库中的最新特性和组件，避免重复造轮子。
第三方库：使用Boost、Poco等流行的第三方库，快速实现常用功能。

总结

‌‌‌‌　　“在未来时态下发展程序”意味着在编写C++代码时，不仅要关注当前的需求和环境，还要考虑未来的扩展和变化。通过前瞻性设计、使用现代C++特性、并行和并发编程、持续集成和测试，以及利用社区和标准库的力量，编写高质量、可扩展、兼容性好的程序，以适应未来的发展需求。

33. 将非尾端类（non-leaf classes）设计为抽象类

请记住：
‌‌‌‌　　理解“将非尾端类（non-leaf classes）设计为抽象类”这句话，可以从面向对象设计的角度进行解析。

定义与背景

非尾端类（non-leaf classes）：在继承体系中，不是最终子类的类。也就是说，这些类在继承链上还有其他子类。
抽象类：一种不能直接实例化的类，通常包含一个或多个纯虚函数（pure virtual functions）。纯虚函数是没有实现的虚函数，要求派生类必须提供具体实现。

理解与应用

‌‌‌‌　　将非尾端类设计为抽象类，意在明确其作为基类的角色，避免其被直接实例化，同时强制要求子类实现某些特定行为。以下是理解和应用这句话的几个要点：

1. 明确职责分离

‌‌‌‌　　在设计继承体系时，非尾端类通常用于定义一组共同的接口或行为，这些行为应由具体的子类实现。通过将非尾端类设计为抽象类，可以清晰地表明这些类的角色和职责。

class Shape {
   
public:
    virtual void draw() const = 0;  // 纯虚函数，使得Shape成为抽象类
    virtual ~Shape() = default;
};

class Circle : public Shape {
   
public:
    void draw() const override {
   
        // 具体实现
        std::cout << "Drawing a circle" << std::endl;
    }
};

class Square : public Shape {
   
public:
    void draw() const override {
   
        // 具体实现
        std::cout << "Drawing a square" << std::endl;
    }
};

‌‌‌‌　　在这个例子中，Shape是一个非尾端类，用于定义draw接口。它是一个抽象类，不能被直接实例化。Circle和Square是具体类，实现了draw函数。

2. 避免不完整实例化

‌‌‌‌　　非尾端类如果不设计为抽象类，可能会被直接实例化，而这些实例往往是不完整的，因为非尾端类通常不包含所有必要的实现细节。

class Animal {
   
public:
    virtual void makeSound() const = 0;  // 纯虚函数，使得Animal成为抽象类
    virtual ~Animal() = default;
};

class Dog : public Animal {
   
public:
    void makeSound() const override {
   
        std::cout << "Bark" << std::endl;
    }
};

class Cat : public Animal {
   
public:
    void makeSound() const override {
   
        std::cout << "Meow" << std::endl;
    }
};

‌‌‌‌　　在这个例子中，Animal是抽象类，表示所有动物的通用接口。它不能被直接实例化，因为不同动物的makeSound行为不同。Dog和Cat类实现了makeSound函数。

3. 强制子类实现特定行为

‌‌‌‌　　通过将非尾端类设计为抽象类，可以强制要求所有子类实现特定的行为。这保证了继承体系的一致性和完整性。

class Logger {
   
public:
    virtual void log(const std::string& message) const = 0;  // 纯虚函数
    virtual ~Logger() = default;
};

class FileLogger : public Logger {
   
public:
    void log(const std::string& message) const override {
   
        // 实现文件日志记录
        std::cout << "Logging to file: " << message << std::en