1.6 C++的哲学思想

现在，我们来看即将在本书中使用最多的编程语言C++。C++是一种多范式的语言，已经存在了几十年。自诞生以来，C++发生了很大的变化。当C++11问世时，C++语言的创造者Bjarne Stroustrup说，C++11感觉像是一种全新的语言。C++20的发布标志着这头“野兽”进化的另一个里程碑，为编写代码的方式带来了类似的革命。然而，这些年来，有一件事是不变的：语言的哲学思想。

简而言之，C++的哲学思想可以概括为三条规则：

❑C++底层不应该基于任何其他语言（汇编语言除外）。

❑只为使用的东西付费（不需要为没有使用到的语言特性付费）。

❑以低成本提供高级抽象（更高的目标是零成本提供高级抽象）。

不为没有使用的东西付费意味着，如果想在栈（stack）上创建数据成员，那么就可以这么做。许多语言会在堆（heap）上分配对象，但这对于C++来说不是必要的。在堆上分配对象会有一些代价——可能分配器必须为此锁定互斥锁，这在某些类型的应用程序中可能是一个很大的负担。这么做的好处是，可以轻松地分配变量，而无须每次动态分配内存。

高级抽象是C++与C或汇编语言等低级语言的区别。高级抽象允许直接在源代码中表达思想和意图，这非常有利于保证语言的类型安全性。请考虑以下代码片段：

更好的做法是利用语言提供的类型安全特性：

上述抽象可以使我们免于犯错误，并且这样做时不会付出任何代价。它生成的汇编代码与第一个示例的相同。这就是为什么它被称为零成本抽象。有时，在C++中使用抽象实际上会比不使用抽象产生更好的代码。这种语言特性的一个例子是C++20的协程（coroutine）。

由标准库提供的另一组优秀的抽象集是算法。以下哪段代码更容易阅读，也更容易证明没有bug？哪个能更好地表达编程想法？

第二个函数有一个不同的接口，但即使保持接口不变，我们也可以从指针和字符串长度来创建std::string_view。因为它是一种轻量级的类型，所以应该由编译器对它进行优化。

使用更高级的抽象会让代码更简单、更可维护。C++语言从诞生以来就一直在努力提供零成本的抽象，所以我们应该在此基础上构建程序，而不是使用较低层次的抽象来重新设计。

下一节将介绍一些原则和启发式方法，它们在编写简单可维护的代码时非常有用。