如果想用C++语言编写出易维护的、扩展性良好的以及生命力强的软件，那么，对于所有的软件开发人员、软件设计人员、对现代C++代码感兴趣或想降低开发成本的项目领导者来说，本书都是必需品。如果你想自学编写整洁的C++代码，那么本书也是你需要的。本书旨在通过一些示例帮助各个技术层次的开发人员编写出易懂的、灵活的、可维护的和高效的C++代码。即使你是一名资深的开发工程师，在本书中也可以找到有价值的知识点。

　　如果你不关心你的代码，那么，使用任何编程语言都有可能写出庞大的、糟糕的以及难以维护的代码。但是，实际应用中的C++工程往往是糟糕的，并且有越来越坏的趋势。很多现代C++代码的风格与20世纪80年代的风格类似。

　　提倡软件工艺和代码整洁之道的人，好像把C++开发人员遗忘了。网上充斥着大量代码风格很差的例子，这些例子中的代码都需要优化，但是在优化的时候，他们完全无视设计模式的基本原则以及良好代码风格的指导原则，导致最后的代码虽然高效，但是晦涩难懂。本书将告诉你如何避免这些情况的发生，以及教你如何摆脱编写C++代码的陋习。你将会发现你编写的代码会变得很高效，更重要的是，你会乐在其中。

本书致力于讲述C++整洁代码之道！如果你想让自己写的代码更加整洁，那么这本书适合你阅读。本书需要熟悉C++语言的基本概念，才能有效的掌握其中的内容。如果你只是想从C++开发开始，并且没有C++语言的基础知识，你应该首先选择一个好的C++入门的练习项目。此外，本书也不包含任何深奥的技巧和杂乱的知识点。我知道C++有很多令人兴奋的技巧，但这些通常不是整洁代码的精神，也不是现代C++的代码风格。除此之外，这本书为了帮助C++程序员提高技能水平，并举例说明如何编写易于理解的、灵活的、可维护的和高效的C++代码。即使你是一个经验丰富的C++开发人员，这本书中也有一些值得学习的地方，我认为这些值得学习的地方能够促进你的工作。书中所提出的原则和实践可以应用于新的软件系统，有时被称为“绿地项目”，以及具有悠久历史的遗留系统，通常被称为“棕地项目”。

斯蒂芬·罗斯（Stephan Roth）是德国汉堡一家咨询公司的系统和软件工程导师、顾问和培训师。在此之前，他在无线电侦察和通信情报系统领域做了多年的软件开发工程师、软件架构师和系统工程师。Stephan还是一位的演说家及作家，目前已出版多本专业书籍。此外，他还是一个坚定的软件工艺运动支持者，关注于简洁代码开发的规范制定及实践。

译者序
关于作者
关于技术审校
致谢
第1章　简介1
1.1　软件熵2
1.2　整洁的代码4
1.3　为什么使用C++4
1.4　C++11—新时代的开始5
1.5　适合本书的读者5
1.6　本书使用的约定6
1.6.1　扩展阅读6
1.6.2　说明、提示和警告6
1.6.3　示例代码7
1.6.4　编码风格7
1.7　相关网站和代码库7
1.8　UML图8
第2章　构建安全体系9
2.1　测试的必要性9
2.2　测试入门11
2.3　单元测试13
2.4　关于QA15
2.5　良好的单元测试原则16
2.5.1　单元测试的代码的质量16
2.5.2　单元测试的命名16
2.5.3　单元测试的独立性17
2.5.4　一个测试一个断言18
2.5.5　单元测试环境的独立初始化19
2.5.6　不对getters和setters做单元测试19
2.5.7　不对第三方代码做单元测试20
2.5.8　不对外部系统做单元测试20
2.5.9　如何处理数据库的访问20
2.5.10　不要混淆测试代码和产品代码21
2.5.11　测试必须快速执行23
2.5.12　测试替身24
第3章　原则27
3.1　什么是原则27
3.2　保持简单和直接原则（KISS）28
3.3　不需要原则（YAGNI）29
3.4　避免复制原则（DRY）29
3.5　信息隐藏原则30
3.6　高内聚原则33
3.7　松耦合原则35
3.8　小心优化原则38
3.9　最少惊讶原则（PLA）39
3.10　童子军原则39
第4章　C++代码整洁的基本规范41
4.1　良好的命名42
4.1.1　名称应该自解释43
4.1.2　使用域中的名称45
4.1.3　选择适当抽象层次的名称45
4.1.4　避免冗余的名称46
4.1.5　避免晦涩难懂的缩写47
4.1.6　避免匈牙利命名和命名前缀47
4.1.7　避免相同的名称用于不同的目的48
4.2　注释49
4.2.1　让写代码像讲故事一样49
4.2.2　不要为易懂的代码写注释50
4.2.3　不要通过注释禁用代码50
4.2.4　不要写块注释51
4.2.5　特殊情况的注释是有用的53
4.3　函数56
4.3.1　只做一件事情59
4.3.2　让函数尽可能小59
4.3.3　函数命名61
4.3.4　使用容易理解的名称61
4.3.5　函数的参数和返回值62
4.4　C++工程中的C风格代码72
4.4.1　使用C++的string和stream替代C风格的char*73
4.4.2　避免使用printf()、sprintf()和gets()等74
4.4.3　使用标准库的容器而不是C风格的数组77
4.4.4　用C++类型转换代替C风格的强制转换80
4.4.5　避免使用宏81
第5章　现代C++的高级概念83
5.1　资源管理84
5.1.1　资源申请即初始化85
5.1.2　智能指针86
5.1.3　避免显式的new和delete92
5.1.4　管理特有资源92
5.2　Move语义94
5.2.1　什么是Move语义94
5.2.2　左值和右值的关系95
5.2.3　右值引用96
5.2.4　不要滥用Move97
5.2.5　零原则98
5.3　编译器是你的搭档102
5.3.1　自动类型推导102
5.3.2　编译时计算105
5.3.3　模板变量107
5.4　不允许未定义的行为108
5.5　Type-Rich编程110
5.6　了解你使用的库116
5.6.1　熟练使用116
5.6.2　熟练使用Boost121
5.6.3　应该了解的一些库121
5.7　恰当的异常和错误处理机制122
5.7.1　防患于未然123
5.7.2　异常即异常—字面上的意思126
5.7.3　如果不能恢复则尽快退出128
5.7.4　用户自定义异常128
5.7.5　值类型抛出，常量引用类型捕获130
5.7.6　注意catch的正确顺序130
第6章　面向对象131
6.1　面向对象思想132
6.2　抽象—解决复杂问题的关键因素133
6.3　类的设计原则134
6.3.1　让类尽可能小134
6.3.2　单一职责原则（SRP）135
6.3.3　开闭原则（OCP）135
6.3.4　里氏替换原则(LSP)136
6.3.5　接口隔离原则（ISP）146
6.3.6　无环依赖原则148
6.3.7　依赖倒置原则（DIP）151
6.3.8　不要和陌生人说话（迪米特法则）156
6.3.9　避免“贫血类”160
6.3.10　只说不问160
6.3.11　避免类的静态成员162
第7章　函数式编程164
7.1　什么是函数式编程165
7.1.1　什么是函数166
7.2.2　pure函数和impure函数167
7.2　现代C++中的函数式编程168
7.2.1　C++模板函数编程168
7.2.2　仿函数170
7.2.3　绑定和函数包装176
7.2.4　Lambda表达式178
7.2.5　通用Lambda表达式（C++14）180
7.3　高阶函数181
7.4　整洁的函数式编程代码186
第8章　测试驱动开发188
8.1　普通的旧单元测试的缺点189
8.2　测试驱动开发作为颠覆者190
8.2.1　TDD的流程190
8.2.2　TDD的一个小例子：Code Kata193
8.3　TDD的优势210
8.4　什么时候不应该使用TDD212
第9章　设计模式和习惯用法213
9.1　设计原则与设计模式214
9.2　常见的设计模式及应用场景214
9.2.1　依赖注入模式215
9.2.2　Adapter模式226
9.2.3　Strategy模式227
9.2.4　Command模式231
9.2.5　Command处理器模式235
9.2.6　Composite模式238
9.2.7　Observer模式241
9.2.8　Factory模式245
9.2.9　Facade模式248
9.2.10　Money Class模式249
9.2.11　特例模式252
9.3　什么是习惯用法255
附录A　UML简要指南266
参考文献275

The Translator's Words 译　者　序

首先，欢迎入坑！自己选择的路，就算跪着也要走完。C++是王者的语言，是强者的工具，如果没有披荆斩棘的勇气，建议你尽快学习其他简单的语言。

本书不是C++入门图书，书中极少讲述C++的语法，也没有提及任何C++高深莫测的技巧，但书中涵盖了单元测试、常用的基本原则、整洁代码的基础、现代C++编程的高级概念、面向对象的基本原则、函数式编程、测试驱动开发（TDD）及经典的设计模式等诸多方面的知识。作者在撰写每一章节的时候，都假设读者已经具备了一定的基础知识，所以如果你是C++语言的初学者，建议你先打好C++的基础再来阅读本书，否则恐怕会浪费你宝贵的时间和有限的精力。

如果你有幸在茫茫书海中发现并购买了本书，如果你真的是C++的初学者（注意：C++和C有着本质的区别，它们是两种完全不同的语言，所以即使你是C语言高手，如果你以前没有C++的经验，那么你也只能算是C++的初学者，可能很多人并不认同这个观点，那说明对C++还没有足够的了解），那么，我衷心地建议你首先阅读最新版的《C++ Primer》，我认为那本书比较适合C++入门。

C++的学习之路，与很多语言的学习之路（如Java、C#、Python等）相比是比较艰难的。因为学习C++，不仅仅是学习语言本身，在学习过程中会涉及多方面的知识。如果你能熟练掌握计算机的基础理论，那么学起来会相对容易一些；如果你能读懂汇编代码，那么在探究C++编译器底层实现的时候也会有很大的帮助；如果你没有良好的设计思想，那么很容易写成C风格的C++代码，所以在掌握C++的基本语法后，还需要逐步训练自己的面向对象思维。面向对象是基础，设计模式是提高，缺一不可。只有这些就够了吗？当然不是，还需要学习更多的东西才能学以致用！比如：STL库、并发编程、网络I/O模型、调试工具、第三方库等。但是不建议学习与界面有关的任何库，因为这恰恰是C++的短板。由此可见，学习C++会涉及方方面面的内容，学习过程的艰难与困惑可想而知。但学习C++有一个极大的好处—一旦能够驾驭C++了，那么你再去学习其他的语言，就会轻车熟路，你将会发现其他语言与C++相比，只是语法不同而已，同时也有助于你更深入地了解其他语言的底层实现，最终达到语言无界、触类旁通的高度。

阅读本书前，建议你具备以下基础：

1. 了解单元测试的概念，最好有使用某单元测试框架编写单元测试的经验，这样你会有更深刻的体会；

2. 了解C++11、C++14、C++17的新特性，如智能指针、Move语义等；

3. 具有面向对象开发的基础，最好知道一些基本的原则，如单一职责、开闭原则等；

4. 了解测试驱动开发的基本思想；

5. 至少听说过设计模式；

6. 能看懂UML类图；

7. 最重要的一点：不满足现状，迫切想改变现在的自己。

拿到本书的英文原版，初步浏览内容后我就被这本书吸引了。我找了几个同样有兴趣的人一起来翻译这本书。我们利用工作之余进行翻译，经常翻译到凌晨，周末也会推掉各种安排及活动，但我们依然遇到了许多困难，针对一些有争议的术语、内容等我们查阅了大量的资料。翻译完成后，我们又进行了仔细的推敲和校对，即使如此，仍然难免存在疏忽、遗漏的地方。受限于译者的水平，也可能存在一些翻译错误或不准确的地方，如果你在阅读过程中刚好发现了问题，你可以向出版社反馈。我们的初衷是帮助想学好C++的同仁，希望本书能够促进你的学习，而不是对你造成误导。

在此，我非常感谢和我一起翻译的几位同仁，他们是郭发阳、陈涛、骆名樊，是你们的加班加点让翻译进行得如此顺利；是你们的努力付出让进度一直处在可控范围。

由于篇幅原因，我无法在这里给出你在每个阶段应该阅读的主要书籍。我现在是CSDN C/C++大版的版主和C++小版的版主，你可以在CSDN网站与我私下交流。

感谢出版社给予了我们无比的信任和翻译的机会，感谢你们选择了这本书！希望本书的内容及译文没有让你们失望。

连少华

2018年12月

About the Author 关 于 作 者

Stephan Roth，出生于1968年5月15日，是一位永远充满激情的导师、顾问。他在德国汉堡一个著名的咨询公司oose Innovative Informatik eG担任系统和软件工程师培训师。在加入该咨询公司之前，Stephan在无线电侦查及通信领域工作多年，担任过软件开发工程师、软件架构师和系统工程师等。期间他开发过大量复杂的应用，尤其是高性能的分布式系统，以及基于C++及其他编程语言完成的图形用户界面。Stephan还是一位优秀的演说家及作家，目前已出版多本专业书籍。作为Gesellschaft für Systems Engineering e.V.（国际系统工程组织INCOSE德国分会）的一员，他还加入了系统工程社区。此外，他还是一个坚定的软件工艺运动支持者，关注于简洁代码开发的规范制定及实践。

Stephan和妻子Caroline、儿子Maximilian现居住于Bad Schwartau，德国波罗的海附近的温泉疗养地。

你可以通过roth-soft.de访问Stephon的个人网站和博客，那里有许多关于系统开发、软件开发和软件工艺的技巧，需要注意的是这些文章主要是用德语写的。

除此之外，你还可以通过电子邮件或其他方式联系他：

E-Mail: stephan@clean-cpp.com

Twitter: @_StephanRoth (https://twitter.com/_StephanRoth)

Google+ Profile Page: http://gplus.to/sro

LinkedIn: http://www.linkedin.com/pub/stephan-roth/79/3a1/514

关于技术审校 About the Technical Reviewer

本书的技术审校Marc Gregoire是一位来自比利时的软件工程师，他毕业于比利时鲁汶大学， 获得了“Burgerlijk ingenieur in de computer wetenschappen”学位。在获得该学位一年后，他在同一所大学以优等成绩获得了人工智能方面的硕士学位。学业完成以后，Marc开始在一家叫作Ordina Belgium的软件咨询公司工作，后来为西门子和诺基亚西门子网络公司工作，主要为电信运营商在Solaris上运行关键的2G 和3G 软件，这需要在一个包括多个洲的国际团队中工作。现在Marc在Nikon Metrology公司工作，从事3D激光扫描软件相关的工作。

他的主要特长是C/C++，特别是微软VC++和MFC框架，他拥有在Windows和Linux平台上开发运行24小时全天候C++程序的经验，例如KNX/EIB家庭自动化软件。除了C/C++，Marc还喜欢C#语言，并用PHP构建网页。

自2007年4月以来，他因自己的Visual C++专业知识获得了年度微软MVP（Most Valuable Professional）奖项。

Marc是比利时C++用户组的创始人（www.becpp.org），也是《Professional C++》的作者，还是CodeGuru论坛（如Marc G）的成员。他的博客网址为：www.nuonsoft.com/blog/ 。