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【C/C++】C++ 编程规范：101条规则准则与最佳实践

news 来源：原创 2025/7/4 5:12:16

C++ 编程规范：101条规则准则与最佳实践

引言

C++ 是一门强大而复杂的语言，能高效控制硬件，也能写出优雅抽象。然而，正因其复杂性，项目中若缺乏统一规范，极易陷入混乱、难维护、易出错的泥潭。

本文总结了 101条 C++ 编程规范与最佳实践，涵盖 命名、结构、内存管理、多线程、异常、安全、性能等多个维度，旨在帮助开发者构建高质量、可维护、可扩展的 C++ 项目。

一、命名与风格（Rules 1–10）

#	规则	简要建议
1	类名使用大驼峰 `PascalCase`	如 `ThreadPool`，提高可辨识性
2	变量名使用小驼峰 `camelCase`	例：`logFilePath`，区分于类名
3	常量用 `ALL_CAPS` + `_` 分隔	强化不变含义，如 `MAX_BUFFER_SIZE`
4	命名需语义明确	避免 `data`, `tmp`，使用 `configFilePath` 更清晰
5	缩写仅限通用缩写	如 `idx`, `buf`，尽量使用全称提升可读性
6	函数名用动词 + 名词	例如 `loadConfig()` 表意清晰
7	命名空间用小写	如 `network::socket`，避免歧义
8	接口类加 `I` 前缀（可选）	如 `ILogger`，强调为接口
9	成员变量加前缀/后缀	`m_` 或 `_` 表示成员变量，增强可读性
10	用 `enum class` 替代裸 enum	强类型更安全，防止命名冲突

二、代码结构与风格（Rules 11–20）

#	规则	简要建议
11	每个头文件只声明一个模块	避免多义性，便于编译与复用
12	使用 `#pragma once` 或 include guard	防止重复包含
13	include 顺序：本地 > 第三方 > STL	增强可读性与可维护性
14	避免头文件中包含过多实现	使用前向声明可减少依赖
15	类/函数应单一职责	有助于测试与扩展
16	控制函数长度 < 60 行	超过建议拆分子函数
17	控制每个文件长度 < 2000 行	模块化设计更清晰
18	每行不超过 120 字符	保证阅读体验，特别在 review 时
19	使用 4 空格缩进，禁止制表符	统一格式，防止跨平台混乱
20	所有控制结构都用 `{}` 包围	防止隐式逻辑错误，如单行 if 陷阱

三、类设计与对象管理（Rules 21–30）

#	规则	建议
21	所有成员变量应为私有	使用 getter/setter 访问
22	提供合理构造/析构函数	保证资源初始化与释放对称
23	禁用复制/移动时应 `= delete`	明确意图，防止误用
24	用 `explicit` 阻止隐式转换	如 `explicit Config(std::string path)`
25	避免裸指针作为成员	使用 `unique_ptr`/`shared_ptr` 安全管理
26	构造函数不做复杂逻辑	仅初始化，不处理业务
27	基类析构函数应为 `virtual`	否则 delete 派生类有 UB
28	优先使用组合而非继承	组合更灵活、低耦合
29	不使用多重继承（除非纯接口）	降低复杂度，避免菱形继承问题
30	避免深层继承结构	建议控制在 2 层以内

四、函数与模板（Rules 31–40）

#	规则	建议
31	参数多于 3 个建议封装结构体	提高可读性与扩展性
32	参数传递规则明确	小型值传递，大型对象引用
33	函数返回值推荐智能指针或值传递	避免裸指针和资源泄露
34	函数要写用途注释	特别是公共接口或库函数
35	模板逻辑应轻量，避免过多嵌套	编译时间压力大时尤需注意
36	合理使用 `auto` 简化类型	不影响语义的地方使用
37	模板中加入 `static_assert` 限定	增强类型安全性
38	使用 `constexpr` 提升编译期能力	如常量计算函数
39	控制模板递归深度	编译器对深层模板支持有限
40	模板尽可能放 header 中定义	避免链接错误（ODR 问题）

五、内存管理（Rules 41–50）

#	规则	建议
41	禁止裸 `new/delete`	用 `make_unique`/`make_shared` 替代
42	所有资源管理用 RAII	让析构自动释放资源
43	禁止手动 `free/close`	封装在类中自动释放
44	指针拥有权应清晰	避免 ownership 混乱
45	避免 `shared_ptr` 在多线程竞争	使用 `atomic_shared_ptr` 或避免频繁共享
46	使用工具检测泄漏	如 Valgrind、ASan
47	使用智能指针区分 shared/unique 语义	更清晰，更安全
48	不要传值传递 `shared_ptr`	用 `const&` 降低引用计数开销
49	使用容器代替裸数组	STL 容器更安全
50	类封装资源释放逻辑	遵守 RAII，职责清晰

六、异常处理与错误传递（Rules 51–60）

#	规则	建议
51	尽量避免使用异常	推荐 error code / `Result<T>` 结构
52	异常必须 `catch` 并处理	记录日志，避免 silent fail
53	不使用 `catch (...)`	易隐藏逻辑错误
54	构造函数中不抛异常	否则无法确定对象是否成功创建
55	明确错误处理模块	集中统一处理错误
56	注释中注明错误返回	增强调用方对异常的理解
57	编写无副作用函数	降低调试/测试成本
58	日志输出必须有上下文	包括文件名/函数名/线程信息
59	接口错误向上传递	不要在底层吞掉问题
60	异常路径不得影响主逻辑性能	异常处理应轻量快捷

七、多线程与并发（Rules 61–70）

#	规则	建议
61	封装线程操作	避免裸用 `std::thread`
62	原子操作使用 `std::atomic`	避免竞态条件
63	使用细粒度锁或无锁结构	提升性能，减少死锁
64	使用 `lock_guard` 管理锁	自动加锁释放
65	不捕获局部引用传入线程	否则线程中变量悬空
66	避免死锁	控制锁顺序，使用 `std::scoped_lock`
67	避免全局变量并发读写	用线程局部存储或加锁保护
68	构建线程池封装并发任务	避免线程爆炸与资源浪费
69	不得在对象析构前 `detach` 线程	否则存在野线程
70	使用条件变量控制等待	避免忙等浪费 CPU

八、性能优化（Rules 71–80）

#	规则	建议
71	优化热点路径	代码中使用 `likely` / `unlikely`
72	用 `std::move` 转移资源	防止不必要的拷贝
73	使用 `emplace_back`	避免对象额外构造拷贝
74	使用 `reserve` 预分配空间	降低 reallocation 成本
75	避免频繁申请释放内存	推荐对象池或内存复用
76	避免虚函数热路径中使用	可用策略模式等替代
77	小函数可使用 `inline`	减少函数调用开销
78	注意 ABI 兼容性	跨平台或多版本部署需考虑
79	无序容器快于有序容器	`unordered_map` 通常优于 `map`
80	使用 `string_view` 避免拷贝	尤其在字符串解析场景中

九、安全与健壮性（Rules 81–90）

#	规则	建议
81	所有输入必须校验合法性	防止越界、注入等问题
82	检查整数溢出风险	使用安全加法函数
83	禁止数组越界访问	用 `at()` 或容器封装
84	使用 RAII 管理资源	防止内存泄漏或悬空指针
85	IO 操作必须检查返回值	否则容易逻辑错误
86	不在库中使用 `exit/abort`	破坏调用者行为
87	库中不处理 UI/日志	由上层决定策略
88	接口遵循最小权限原则	降低攻击面与耦合
89	使用静态分析工具辅助检查	如 clang-analyzer, cppcheck
90	禁止未定义行为写法	避免 UB 问题，如越界指针、悬空引用等

十、工程实践与工具链（Rules 91–101）

#	规则	建议
91	接入持续集成（CI）	自动编译与检查保障质量
92	使用单元测试框架	推荐 GTest/GMock
93	使用代码覆盖率工具	识别未测试路径
94	强制统一代码格式化工具	推荐 `clang-format`
95	接入内存检测工具	如 AddressSanitizer
96	使用 CMake 管理构建	跨平台统一构建系统
97	单元测试覆盖率 >= 80%	提升可靠性
98	所有代码需 Code Review	防止低级错误
99	接入日志和监控模块	如 Prometheus、Grafana
100	所有模块应可独立构建测试	降低耦合度
101	每半年重审一次规范	适应团队与项目演化

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