本笔记记录C++在类设计方面的学习，与之前的类似STL,库函数，位运算，String等笔记主要侧重C++在算法实现上的应用不同，本篇笔记重点关注C++在面向对象上的提供的机制，以及如何设计Class的笔记，侧重于工程实现

One of the core tenets of C++ is to never give you the cost of anything you didn’t ask for.

Big Three & Resource Management

总的来说，Resource Management是一个比较麻烦事情，而且C++本身的线程安全也比较难以处理，这也是C++难以出现类似于Java中Spring一样的框架的原因之一

C++11之前常见的内存问题：dangling pointer, double free, memory leak

C++11的解决方案：

• dangling pointer, memory leak => weak_ptr（可以容忍资源outlive, non-owning），
• double free => shared_ptr（owning）
• 使用weak_ptr的前提是shared_ptr
• weak_ptr（可以容忍资源outlive, non-owning）
• 如果不想share，那就选择unique_ptr,
• 对于非资源的类型，使用raw pointer，例如，在list中，节点间的关系显然不存在owning的关系，而只是单纯的指向关系，这种场景就适合raw pointer

在C++中常用指针这个概念来管理资源，对于资源最基本的操作就是分配与回收，这时候的指针和C语言中最基本的指针含义有所不同，不再是单纯的地址变量，而是用于实现某一抽象资源的管理，在C++11之后，多用智能指针代替传统指针实现对资源的管理

明确class invariant指的是对象的所有member处于合法可用状态

copy，即对象复制，常见的按值传递参数就会调用copy constructor，对于具有resource management的类而言，需要手动实现big three，并遵循rule of three，

常见的资源类型包括heap memory，file handle，mutex，socket connection，database connection；除了heap memory，其他的资源都是noncopibale

对于具有noncopiable资源的对象，我们应该将其copy constructor和copy assignment operator设为delete，从而删除其复制行为，这貌似很激进的行为实际上是可以理解的，因为对于这种object，它不再是一个单一的值类型，我们是不会让它按值传递参数的（没有任何意义），很难想象按值拷贝一个socket connection会产生什么积极意义，可以理解为这种non-copiable资源应该需要每个object自行申请，而非从其他object上进行按值拷贝

我们将noncopiable资源默认设为不允许拷贝，在需要共享该资源时，考虑使用智能指针

在C++11中，可以将资源的生命周期管理权交给智能指针，智能指针实现了对共享资源的生命周期代理管理，例如，我们可以将共享资源交给shared_ptr进行封装管理，shared_ptr实现了引用计数，可以方便实现对共享资源的管理，例如在constructor中创建共享对象，并交给shared_ptr封装管理，然后在对象进行copy和copy assignment的时候，对shared_ptr进行复制时，就能激活引用计数，注意当不再需要改资源时，使用reset来让引用计数减一(在destructor)中定义即可

weak_ptr主要提供了lock()返回shared_ptr，以及expired()来验证资源的合法性（防止指针引用计数为0导致的非法性），（weak_ptr不会增加shared_ptr资源的引用计数）,因为object自带一个shared_ptr，所以不可能非法，而在object之外使用，一方面可以知道当前共享资源的引用计数是否为0，如果不为0，可以返回一个临时shared_ptr(在out of scope时会被销毁，注意不要将这个shared_ptr再赋值给其他变量)

一个weak_ptr的典型应用场景就是将shared_ptr作为参数传递给lambda时，会造成内存泄漏（这个shared_ptr不会被释放），因此，应该传递weak_ptr，这样就不会增加引用计数

The weak_ptr is used when you or an object may temporarily use a shared_ptr while not intend to owning it（即不想增加引用计数）

Always use the standard smart pointers, and non-owning raw pointers.

non-owning，即所指资源的拥有权并不在自己身上，所以该资源的管理是属于其他object，所以我们不应该用智能指针指向这种并不由自己负责管理的对象，而是用raw pointer，并且不要对这样的指针进行delete操作

一个简单的判断是否拥有资源所有权的准则就是如果自己被销毁，该指针指向对象也应被销毁，例如在stl list中，如果list被销毁时，所有节点也应被销毁，则list对这些节点拥有所有权/责任，但我们删除某个节点时，其next指向的节点是不会被删除的，因为该节点并不拥有对next节点的所有权/责任