C++ 编码标准（C++ 核心准则）

源自 C++ 核心准则 的现代 C++（C++17/20/23）综合编码标准。强制执行类型安全、资源安全、不变性和清晰性。

何时使用

• 编写新的 C++ 代码（类、函数、模板）
• 审查或重构现有的 C++ 代码
• 在 C++ 项目中做出架构决策
• 在 C++ 代码库中强制执行一致的风格
• 在语言特性之间做出选择（例如，enum 对比 enum class，原始指针对比智能指针）

何时不应使用

• 非 C++ 项目
• 无法采用现代 C++ 特性的遗留 C 代码库
• 特定准则与硬件限制冲突的嵌入式/裸机环境（选择性适配）

贯穿性原则

这些主题在整个准则中反复出现，并构成了基础：

1. 处处使用 RAII (P.8, R.1, E.6, CP.20)：将资源生命周期绑定到对象生命周期
2. 默认为不可变性 (P.10, Con.1-5, ES.25)：从 const/constexpr 开始；可变性是例外
3. 类型安全 (P.4, I.4, ES.46-49, Enum.3)：使用类型系统在编译时防止错误
4. 表达意图 (P.3, F.1, NL.1-2, T.10)：名称、类型和概念应传达目的
5. 最小化复杂性 (F.2-3, ES.5, Per.4-5)：简单的代码就是正确的代码
6. 值语义优于指针语义 (C.10, R.3-5, F.20, CP.31)：优先按值返回和作用域对象

哲学与接口 (P.*, I.*)

关键规则

应该做

// P.10 + I.4: Immutable, strongly typed interface
struct Temperature {
    double kelvin;
};

Temperature boil(const Temperature& water);

不应该做

// Weak interface: unclear ownership, unclear units
double boil(double* temp);

// Non-const global variable
int g_counter = 0;  // I.2 violation

函数 (F.*)

关键规则

参数传递

// F.16: Cheap types by value, others by const&
void print(int x);                           // cheap: by value
void analyze(const std::string& data);       // expensive: by const&
void transform(std::string s);               // sink: by value (will move)

// F.20 + F.21: Return values, not output parameters
struct ParseResult {
    std::string token;
    int position;
};

ParseResult parse(std::string_view input);   // GOOD: return struct

// BAD: output parameters
void parse(std::string_view input,
           std::string& token, int& pos);    // avoid this

纯函数和 constexpr

// F.4 + F.8: Pure, constexpr where possible
constexpr int factorial(int n) noexcept {
    return (n <= 1) ? 1 : n * factorial(n - 1);
}

static_assert(factorial(5) == 120);

反模式

• 从函数返回 T&& (F.45)
• 使用 va_arg / C 风格可变参数 (F.55)
• 在传递给其他线程的 lambda 中通过引用捕获 (F.53)
• 返回 const T，这会抑制移动语义 (F.49)

类与类层次结构 (C.*)

关键规则

零规则

// C.20: Let the compiler generate special members
struct Employee {
    std::string name;
    std::string department;
    int id;
    // No destructor, copy/move constructors, or assignment operators needed
};

五规则

// C.21: If you must manage a resource, define all five
class Buffer {
public:
    explicit Buffer(std::size_t size)
        : data_(std::make_unique<char[]>(size)), size_(size) {}

    ~Buffer() = default;

    Buffer(const Buffer& other)
        : data_(std::make_unique<char[]>(other.size_)), size_(other.size_) {
        std::copy_n(other.data_.get(), size_, data_.get());
    }

    Buffer& operator=(const Buffer& other) {
        if (this != &other) {
            auto new_data = std::make_unique<char[]>(other.size_);

…