24个C++开发陷阱全解析：从基础类型到高级特性 | 实战经验

24个C++开发陷阱全解析：从基础类型到高级特性 #

引言 #

C++作为一门强大而复杂的语言，在开发过程中存在众多潜在陷阱。本文总结了24个常见的C++开发陷阱，帮助开发者提前识别和规避这些问题。

首先说下 C++ 和 C 语言有什么区别？分享一个我在知乎上看见的回答：

  • C++ ≈ C with classes， C with STL
  • C：面向机器编程
  • C++：面向编译器编程

C++ 有个很重要的特性叫 RAII，个人认为可以多多使用，相当方便。

言归正传，下面我一个一个的列出来 C++ 使用过程中常见的坑：

1. 无符号整数的错误使用 #

for (unsigned int i = 10; i >= 0; --i) { ... }

上面这段代码会发生什么? 会死循环，这里要注意下无符号整数的使用。

2. 容器的 size() 返回类型是无符号整数 #

std::vector<int> vec;
vec.push_back(1);
for (auto idx = vec.size(); idx >= 0; idx--) {
    cout << "===== \n";
}

这段代码依旧会出现死循环，原因参考上一条。

3. memcpy、memset 只适用于 POD 结构 #

至于什么是 POD 类型，其实解释起来挺麻烦的，感兴趣的可以直接看 cppreference 的 https://en.cppreference.com/w/cpp/named_req/PODType

4. STL 遍历删除时注意迭代器失效问题 #

void erase(std::vector<int> &vec, int a) {
    for (auto iter = vec.begin(); iter != vec.end();) { // 这个正确
        if (*iter == a) {
            iter = vec.erase(iter);
        } else {
            ++iter;
        }
    }

    for (auto iter = vec.begin(); iter != vec.end(); ++iter) {  // error
        if (*iter == a) {
            vec.erase(iter); // error
        }
    }
}

5. std::list 排序使用自己的成员方法 #

一般的容器排序都使用 std::sort()，但是 list 特殊。

int main() {
    std::list<int> list{1, 2, 3, 2};
    list.sort();
    // std::sort(list.begin(), list.end());
    for (auto i : list) {
        std::cout << i << " ";
    }
    std::cout << "\n";
    return 0;
}

6. new/delete、new[]/delete[]、malloc/free 严格配对 #

这几个一定要配对使用，原因的话可以看我之前的文章《 new[]和 delete[]为何要配对使用？》

7.基类析构函数要是虚函数 #

如果不是虚函数的话，可能会有内存泄漏的问题

8. 注释用 /**/，而不是 // #

注释用 /**/，可能会出问题。原因:utf-8 和 ANSC(GB2312) 编码混乱后，中文注释就乱码了，乱码中藏着 */，匹配错了，导致 IDE 实际注释的部分并非肉眼所见，定位极其困难，常见于 Windows 中。

9. 成员变量初始化 #

成员变量没有默认初始化行为，需要手动初始化。

10. 不要返回局部变量的指针或引用 #

char* func() {
    char a[3] = {'a', 'b', 'c'};
    return a;
}

栈内存容易被污染。

11. 浮点数判断是否相等问题 #

float f;
if (f == 0.2) {} // 错误用法
if (abs(f - 0.2) < 0.00001) {} // 正确用法

12. vector clear 和 swap 问题 #

清空某个 vector，可以使用 swap 而不是其 clear 方法，这样可以更早的释放 vector 内部内存。

vector<int> vec;
vector<int>().swap(vec);
vec.clear();

13. vector 问题 #

尽量不要在 vector 中存放 bool 类型，vector 为了做优化，它的内部存放的其实不是 bool。

14. 条件变量 #

条件变量的使用有两大问题：信号丢失和虚假唤醒，相当重要，具体可以看我这篇文章《 使用条件变量的坑你知道吗》。

15. 类型转换 #

在 C++ 中尽量使用 C++ 风格的四种类型转换，而不要使用 C 语言风格的强制类型转换。

16. 异步操作中 async 的使用 #

std::async(std::launch::async, []{ f(); }); // 临时量的析构函数等待 f()
std::async(std::launch::async, []{ g(); }); // f() 完成前不开始

std::async 这货返回的 future 和通过 promise 获取的 future 行为不同，async 返回的 future 对象在析构时会阻塞等待 async 中的线程执行完毕，这就导致在大部分场景中 async 达不到你直觉的认为它能达到的目的。

17. 智能指针 #

一个裸指针不要使用多个智能指针包裹，尽可能使用 make_unique，make_shared。

当需要在类得内部接口中，需要将 this 作为智能指针使用，需要用该类派生自 enable_shared_from_this

18. 栈内存使用 #

合理使用栈内存，特别是数组，数组越界问题容易导致栈空间损坏，可以考虑使用 std::array 替代普通的数组。

19. std::thread 的使用 #

一定要记得 join 或这 detach，否则会 crash。

void func() {}
int main() {
    std::thread t(func);
    if (t.joinable()) {
        t.join(); // 或者 t.detach();    
    }
    return 0;
}

20. enum 使用 #

尽量使用 enum class 替代 enum，enum class 是带有作用域的枚举类型。

21. 空指针使用 nullptr 而不是 NULL #

至于为什么要这么使用，可以看我这篇文章《 关于 nullptr 这篇文章你一定要看》

void func(char*) {
    cout << "char*";
}
void func(int) {
    cout << "int";
}

int main() {    
    func(NULL); // 编译失败 error: call of overloaded 'func(NULL)' is ambiguous
    func(nullptr); // char*
    return 0;
}

22. std::remove 的使用 #

这个 remove 其实并没有真正的删除元素，需要和 erase 配合使用，跑一下这段代码就知道啦。

bool isOdd(int i) { return i & 1; }
void print(const std::vector<int>& vec) {
    for (const auto& i : vec) {
        std::cout << i << ' ';
    }
    std::cout << std::endl;
}
int main() {
    std::vector<int> v = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
    print(v);

    std::remove(v.begin(), v.end(), 5);  // error
    print(v);

    v.erase(std::remove(v.begin(), v.end(), 5), v.end());
    print(v);

    v.erase(std::remove_if(v.begin(), v.end(), isOdd), v.end());
    print(v);
}

24. 全局变量初始化问题 #

不同文件中的全局变量初始化顺序不固定，全局变量尽量不要互相依赖，否则由于初始化顺序不固定的问题，可能会导致 bug 产生。

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