class如何设计，这个题目太大了 没办法只用一篇文章交待完毕，下面只能提我想到的 (1)class vs struct vs union union用途比较特殊，不再特别提 traits、metafunction、functor，使用struct 有不变式者使用class，否则用struct 补充: 这里说明一下如何判断有无不变式 当data成员可以各自任意独立变更内容时，表示没有不变式 例如一个类别有月、日栏位，哪些日合法要看月的值，有不变式 或是有一栏位表示元素数量，一栏位指向各元素存放位置，也有不变式 (2)3/5/0法则 除非必要，否则不要自己写copy、move、dtor 如果写了其中一个，通常也要写其他四个成员函数 (3)obj成员 vs ptr成员 vs ref成员 先判断采组合还是聚合，再判断是否有降低类型相依性的需要 smart ptr，有所有权 raw ptr，尽量让其没有所有权(见补充) ref，没有所有权，而且不能改变值 尽量用std::function取代函数指标 补充: C++ Core Guidelines R.3与R.4，建议让raw ptr与ref没有所有权 但raw ptr有例外，例如旧代码，或是底层实作的需要 (4)static成员 vs non-static成员 成员基於类别，static成员 成员基於物件，non-static成员 (5)public权限 vs private权限 vs protected权限 data成员: 各成员之间有不变式关系，private权限 各成员之间无不变式关系，public权限 避免protected data non-const data权限要一样 成员函数: 提供给任意使用者的介面，public权限 仅提供给子类的介面，protected权限 只提供类别内部使用，private权限 (6)public继承 vs private继承 vs protected继承 有"IS-A"或"-ABLE"关系，继承介面(可能还有实作)，public继承 有"HAS-A"关系，仅继承实作，private继承 补充: http://www.gotw.ca/publications/mill06.htm private继承跟protected继承可以用在受控制的多型 这用途很罕见，所以protected继承基本上可以忽略 (7)private继承 vs 组合 在"HAS-A"关系的前提下考虑这个 优先用组合，除非以下情况(细节见Effective C++ Item 39) 为了节省empty class占用的空间 需要用到protected成员 需要改写父类的virtual函数，例如template pattern (8)public继承 vs 组合 https://isocpp.org/wiki/faq/multiple-inheritance 看上面连结的经验法则1 主要目的是代码重用时，组合 主要目的是多型时，继承 补充: 记住，继承的耦合度高於组合 继承的主要目的不是代码重用，尽量避免实作继承 (9)virtual函数 vs non-virtual函数 让子类只继承介面，pure virtual函数 让子类继承介面跟预设实作，impure virtual函数 提供预设实作并强迫子类显式呼叫，为pure virtual函数提供定义 让子类继承介面跟强制实作，non-virtual函数 让子类只改写方法的某些步骤，用NVI包装virtual函数(template pattern) 多型类别必须有virtual dtor 补充: 记得预设参数是静态绑定，不要试图改写 (10)operator overloading 除非必要，否则不要重写 尽量避免重写operator&&跟operator||，会失去短路求值特性 尽量避免重写unary &，遇到incomplete type会导致结果无法预期 operator+以operator+=来实作，以此类推 operator+设计成非成员函数，operator+=设计成成员函数，以此类推 unary设计成成员函数，binary设计成非成员函数 postfix ++以prefix ++实作，以此类推 operator=不要设virtual 如果重写类型转换函数，请宣告成explicit，除非希望隐式转换 (11)ctor 不要自己写一个只初始data成员的default ctor 单参数ctor(不含copy跟move)宣告成explicit，除非希望隐式转换 初始过程如果想要有虚函数的行为，请改用factory pattern 考虑是否需要用using继承父类的ctor (12)多型类别禁止public copy/move 如果想复制，请改用prototype pattern (13)exception safety dtor、swap、move、回收函数必须做到nothrow default ctor、operator==(含其他比较运算子)尽量做到nothrow (14)当函数需要直接存取内部成员时才作为成员函数 以下为例外情况: 虚函数 operator overloading另有一套判断方式 重载集合不是每个函数都会直接存取内部成员 返回this的函数 (15)如果有作为成员函数的需要，再继续判断是否改用friend函数 https://isocpp.org/wiki/faq/friends 第一个函数参数不是该物件本身(见补充)，friend函数 涉及binary运算，friend函数 其余情况，优先用成员函数 补充: 应该是在讲std::invoke (16)friend函数 vs static成员函数 vs non-static成员函数 如果经过(14)跟(15)仍无法决定，可以继续参考下面 如果无法用ADL找到该函数的声明，不考虑friend函数 如果需要相当於this的参数，不考虑static成员函数 如果不要相当於this的参数，不考虑non-static成员函数 补充: http://www.gotw.ca/publications/mill02.htm 非成员函数如果不满足介面原则，就没有设计成friend的意义 static成员函数如果需要this，就没有不用non-static版本的理由 (17)const成员函数 vs non-const成员函数 除非确实需要修改data成员，否则选择const成员函数 (18)动态多型 vs 静态多型 优先使用动态多型，除非有用CRTP消除virtual函数开销的必要 (19)函数的定义是否放在class body 为了降低编译相依性或不要inline，不放 为了可读性或inline，放 补充: virtual函数不会inline，ctor跟dtor尽量不要inline 除非必要，否则不考虑函数是否inline 函数定义如果不放在class body，则定义应放在cpp档 (20)多重继承 https://isocpp.org/wiki/faq/multiple-inheritance 考虑bridge pattern跟nested generalization能否作为替代方案 补充: 使用多重继承需要很多前置知识，谨慎使用 (21)虚拟继承 虚拟继承的主要用途是搭配多重继承 尽量避免在virtual base放data (22)如果需要限制继承深度 优先考虑final 限制之後往下最多可以继承几层，虚拟继承 + private ctor (23)design pattern 视使用情境而定，例如 strategy，动态切换演算法 adapter，解决介面不相容的问题 singleton，确保一个类只有一个实例 (24)mixin 主要目的是代码重用，由任意个元件组成一个新类别，有下面两种方式实现 可变模板 + 多重继承，每个基类皆为一个元件 模板 + 单继承，每层皆为一个元件 补充: 每个元件功能尽可能单一化，且采public继承 public继承一般不是为了代码重用，所以使用mixin前请先了解一般的继承用法 多重继承版本，mixin元件可以共享方法，但要转型才能使用 单继承版本，mixin元件只能单向共享内层的方法，不用转型就能使用 (25)常数 执行期常数，const 编译期常数 + 有使用具名enum的必要，enum class 编译期常数 + 一般情况，constexpr 补充: enum每个常数之间要有足够的关联，不能只用来包装一堆无关常数 用enum class取代enum，可以防止隐式转型及名称污染 (26)类型成员 nested class:不要同时定义class及声明该类型的变数 enum:不要同时定义enum及声明该类型的变数 类型别名:用using取代typedef，因为前者可读性高又能用在alias template 补充: data成员、成员函数、类型成员应按性质各自集中摆放 故类型成员不宜跟data成员混在一起 --

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