一、核心理念与哲学

1. 倾向于使用 STL 和标准库，而非自己造轮子

   • 认知：STL 是由顶尖专家编写、经过充分测试和高度优化的。自己实现的容器或算法在正确性和性能上很难超越标准库。
   • 惯例：优先使用 std::vector 代替动态数组，使用 std::algorithm（如 std::sort, std::find, std::transform）代替手写循环。

2. “资源获取即初始化”

   • 认知：这是 C++ 管理资源的基石。资源的生命周期与对象的生命周期绑定。对象构造时获取资源，析构时自动释放。这消除了资源泄漏（内存、文件句柄、锁等）。
   • 惯例：使用智能指针、std::fstream、std::unique_lock 等 RAII 类来管理资源。

3. 避免使用裸指针进行所有权管理

   • 认知：裸指针 T* 不表达任何所有权语义。调用者不知道应该由谁、在什么时候调用 delete。这是内存泄漏和悬空指针的根源。
   • 惯例：
     • std::unique_ptr<T>： 表示独占所有权。资源在其析构时自动释放。是默认的、首选的智能指针。
     • std::shared_ptr<T>： 表示共享所有权。当最后一个 shared_ptr 析构时释放资源。仅在需要共享所有权的场景下使用，因为有额外的开销。
     • std::weak_ptr<T>： 与 shared_ptr 搭配使用，解决循环引用问题。

4. 拥抱零开销抽象

   • 认知：你使用的高层抽象（如 STL 容器、算法、范围库）在运行时不应该带来任何额外开销。编译器会将其优化到与手写 C 代码相当甚至更好的性能。
   • 惯例：放心地使用 std::sort，它通常比手写的快速排序更快，因为它针对不同情况进行了高度优化。

5. 倾向于编译时而非运行时

   • 认知：将工作从运行时转移到编译时，可以提高性能、增强类型安全。
   • 惯例：
     • 使用 constexpr 函数和变量进行编译时计算。
     • 使用 static_assert 进行编译时断言。
     • 使用模板元编程（但现代 C++ 更推荐 constexpr 函数，因为它更直观）。

二、具体语法与特性

1. 智能指针替代 new/delete

   • 惯例：

     // 现代 C++
     auto widget = std::make_unique<Widget>(); // C++14
     auto shared_widget = std::make_shared<Widget>(); // C++14
     
     // 避免
     Widget* widget = new Widget;
     // ... 还要记得 delete
     

2. 使用 auto 关键字

   • 认知：auto 让代码更简洁，避免冗长的类型名，并且能保证变量类型一定与初始化表达式一致，防止意外的隐式转换。
   • 惯例：

     auto i = 42; // int
     auto name = "hello"; // const char*
     auto list = std::vector<int>{1, 2, 3}; // std::vector<int>
     
     // 在迭代器中特别有用
     for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) {...}
     // 或者更现代的 range-based for loop
     for (const auto& element : vec) {...}
     

3. 范围基于的 for 循环

   • 惯例：遍历容器时，优先使用 range-based for loop。

     std::vector<int> vec = {1, 2, 3};
     for (const auto& value : vec) { // 只读时用 const auto&
         std::cout << value << std::endl;
     }
     for (auto& value : vec) { // 需要修改时用 auto&
         value *= 2;
     }
     

4. nullptr 替代 NULL 或 0

   • 认知：nullptr 有明确的类型 std::nullptr_t，可以避免在函数重载时与整型参数混淆。

5. 强类型枚举

   • 认知：传统的 C 风格枚举会污染外层作用域，并且能隐式转换为整型。
   • 惯例：使用 enum class。

     enum class Color { Red, Green, Blue }; // 作用域为 Color::
     Color c = Color::Red;
     // if (c == 0) ... // 错误！不能隐式转换
     

6. 使用 std::string_view (C++17) 和 std::span (C++20)

   • 认知：它们是“非拥有”的视图，用于传递字符串或数组的只读/可写引用，避免不必要的拷贝。
   • 惯例：在函数参数中，接收字符串但不修改且不取得所有权时，使用 std::string_view；接收数组时，使用 std::span。

     void print_string(std::string_view str) {
         std::cout << str << std::endl;
     }
     void process_data(std::span<int> data) {
         for (auto& i : data) { ... }
     }
     

7. 移动语义与右值引用

   • 认知：理解移动语义可以避免不必要的深拷贝，极大提升性能。对于管理资源的类，应遵循三五法则，考虑实现移动构造函数和移动赋值运算符。
   • 惯例：使用 std::move 来显式将左值转换为右值，以触发移动操作。在函数中返回局部对象时，编译器会自动优化（RVO/NRVO），你不需要也不应该使用 std::move。

8. Lambda 表达式

   • 认知：Lambda 是现代 C++ 的“一等公民”，极大地简化了函数对象的创建，特别是在与 STL 算法配合时。
   • 惯例：

     std::vector<int> vec = {5, 3, 1, 4, 2};
     std::sort(vec.begin(), vec.end(), [](int a, int b) { return a > b; }); // 降序排序
     

三、需要避免的“旧”习惯

1. 避免使用 malloc 和 free： 使用 new/delete，但最好直接用智能指针和容器。
2. 避免 C 风格的数组： 使用 std::array（固定大小）或 std::vector（动态大小）。
3. 避免 C 风格的字符串操作： 使用 std::string。
4. 避免使用裸指针进行资源管理： 如前所述，使用智能指针。
5. 尽量减少使用宏： 用 constexpr、inline 函数、enum class、模板等代替。

总结

现代 C++ 的核心思想是：编写安全、清晰、高效且易于维护的代码。

• 安全：通过 RAII、智能指针、范围循环等机制，消除常见的错误来源。
• 清晰：通过 auto、lambda、算法等提升代码的表达力。
• 高效：通过移动语义、零开销抽象、编译时计算等保证顶级性能。
• 易于维护：通过强类型、减少显式资源管理、使用标准组件，让代码更模块化，更不容易出错。

要学习现代 C++，建议从 C++11 的基础特性开始，然后逐步了解 C++14、17、20 乃至 23 的新特性。书籍如 《Effective Modern C++》 和 《C++ Core Guidelines》 是极佳的学习资源。