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高质量C++与C指南 林锐博士.doc

上传人:精品资料 文档编号:9858737 上传时间:2019-09-11 格式:DOC 页数:94 大小:535KB
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1、 格式来引用标准库的头文件(编译器将从标准库目录开始搜索) 。 【规则 1-2-3】用 #include “filename.h” 格式来引用非标准库的头文件(编译器将从用户的工作目录开始搜索) 。 【建议 1-2-1】头文件中只存放“声明”而不存放“定义”在 C+ 语法中,类的成员函数可以在声明的同时被定义,并且自动成为内联函数。这虽然会带来书写上的方便,但却造成了风格不一致,弊大于利。建议将成员函数的定义与声明分开,不论该函数体有多么小。 【建议 1-2-2】不提倡使用全局变量,尽量不要在头文件中出现象 extern int value 这类声明。/ 版权和版本声明见示例 1-1,此处省略

2、。#ifndef GRAPHICS_H / 防止 graphics.h 被重复引用#define GRAPHICS_H#include / 引用标准库的头文件#include “myheader.h” / 引用非标准库的头文件void Function1(); / 全局函数声明class Box / 类结构声明;#endif示例 1-2 C+/C 头文件的结构1.3 定义文件的结构定义文件有三部分内容:(1) (1) 定义文件开头处的版权和版本声明(参见示例 1-1) 。(2) (2) 对一些头文件的引用。(3) (3) 程序的实现体(包括数据和代码) 。假设定义文件的名称为 graphics

3、.cpp,定义文件的结构参见示例 1-3。/ 版权和版本声明见示例 1-1,此处省略。#include “graphics.h” / 引用头文件/ 全局函数的实现体void Function1()/ 类成员函数的实现体void Box:Draw()示例 1-3 C+/C 定义文件的结构1.4 头文件的作用早期的编程语言如 Basic、Fortran 没有头文件的概念,C+/C 语言的初学者虽然会用使用头文件,但常常不明其理。这里对头文件的作用略作解释:(1)通过头文件来调用库功能。在很多场合,源代码不便(或不准)向用户公布,只要向用户提供头文件和二进制的库即可。用户只需要按照头文件中的接口声明

4、来调用库功能,而不必关心接口怎么实现的。编译器会从库中提取相应的代码。(2)头文件能加强类型安全检查。如果某个接口被实现或被使用时,其方式与头文件中的声明不一致,编译器就会指出错误,这一简单的规则能大大减轻程序员调试、改错的负担。1.5 目录结构如果一个软件的头文件数目比较多(如超过十个) ,通常应将头文件和定义文件分别保存于不同的目录,以便于维护。例如可将头文件保存于 include 目录,将定义文件保存于 source 目录(可以是多级目录) 。如果某些头文件是私有的,它不会被用户的程序直接引用,则没有必要公开其“声明” 。为了加强信息隐藏,这些私有的头文件可以和定义文件存放于同一个目录。

5、第 2 章 程序的版式版式虽然不会影响程序的功能,但会影响可读性。程序的版式追求清晰、美观,是程序风格的重要构成因素。可以把程序的版式比喻为“书法” 。好的“书法”可让人对程序一目了然,看得兴致勃勃。差的程序“书法”如螃蟹爬行,让人看得索然无味,更令维护者烦恼有加。请程序员们学习程序的“书法” ,弥补大学计算机教育的漏洞,实在很有必要。2.1 空行空行起着分隔程序段落的作用。空行得体(不过多也不过少)将使程序的布局更加清晰。空行不会浪费内存,虽然打印含有空行的程序是会多消耗一些纸张,但是值得。所以不要舍不得用空行。 【规则 2-1-1】在每个类声明之后、每个函数定义结束之后都要加空行。参见示例

6、 2-1(a) 【规则 2-1-2】在一个函数体内,逻揖上密切相关的语句之间不加空行,其它地方应加空行分隔。参见示例 2-1(b )/ 空行void Function1()/ 空行void Function2()/ 空行void Function3()/ 空行while (condition)statement1;/ 空行if (condition) statement2;elsestatement3;/ 空行statement4; 示例 2-1(a) 函数之间的空行 示例 2-1(b) 函数内部的空行2.2 代码行 【规则 2-2-1】一行代码只做一件事情,如只定义一个变量,或只写一条语句。

7、这样的代码容易阅读,并且方便于写注释。 【规则 2-2-2】if 、for、while、do 等语句自占一行,执行语句不得紧跟其后。不论执行语句有多少都要加。这样可以防止书写失误。示例 2-2(a)为风格良好的代码行,示例 2-2(b)为风格不良的代码行。int width; / 宽度int height; / 高度int depth; / 深度int width, height, depth; / 宽度高度深度x = a + b;y = c + d;z = e + f;X a + b; y = c + d; z = e + f;if (width =”、 “”这类操作符前后不加空格。 【建议

8、 2-3-1】对于表达式比较长的 for 语句和 if 语句,为了紧凑起见可以适当地去掉一些空格,如 for (i=0; i= 2000) / 良好的风格if(year=2000) / 不良的风格if (a=b) / 不要写成 b - Function();示例 2-3 代码行内的空格2.4 对齐 【 规则 2-4-1】程序的分界符和 应独占一行并且位于同一列,同时与引用它们的语句左对齐。 【规则 2-4-2】 之内的代码块在右边数格处左对齐。示例 2-4(a)为风格良好的对齐,示例 2-4(b)为风格不良的对齐。void Function(int x) / program codevoid

9、Function(int x) / program codeif (condition)if (condition) / program code / program codeelse / program codeelse / program codefor (initialization; condition; update) / program codefor (initialization; condition; update) / program codeWhile (condition) / program codewhile (condition) / program code如果

10、出现嵌套的 ,则使用缩进对齐,如:示例 2-4(a) 风格良好的对齐 示例 2-4(b) 风格不良的对齐2.5 长行拆分 【规则 2-5-1】代码行最大长度宜控制在 70 至 80 个字符以内。代码行不要过长,否则眼睛看不过来,也不便于打印。 【规则 2-5-2】长表达式要在低优先级操作符处拆分成新行,操作符放在新行之首(以便突出操作符) 。拆分出的新行要进行适当的缩进,使排版整齐,语句可读。if (very_longer_variable1 = very_longer_variable12)/ 类的成员函数 【规则 3-1-8】用正确的反义词组命名具有互斥意义的变量或相反动作的函数等。例如:

11、int minValue;int maxValue;int SetValue();int GetValue(); 【建议 3-1-1】尽量避免名字中出现数字编号,如 Value1,Value2 等,除非逻辑上的确需要编号。这是为了防止程序员偷懒,不肯为命名动脑筋而导致产生无意义的名字(因为用数字编号最省事) 。3.2 简单的 Windows 应用程序命名规则作者对“匈牙利”命名规则做了合理的简化,下述的命名规则简单易用,比较适合于Windows 应用软件的开发。 【规则 3-2-1】类名和函数名用大写字母开头的单词组合而成。例如:class Node; / 类名class LeafNode;

12、/ 类名void Draw(void); / 函数名void SetValue(int value); / 函数名 【规则 3-2-2】变量和参数用小写字母开头的单词组合而成。例如:BOOL flag;int drawMode; 【规则 3-2-3】常量全用大写的字母,用下划线分割单词。例如:const int MAX = 100;const int MAX_LENGTH = 100; 【规则 3-2-4】静态变量加前缀 s_(表示 static) 。例如:void Init()static int s_initValue; / 静态变量 【规则 3-2-5】如果不得已需要全局变量,则使全局变

13、量加前缀 g_(表示 global) 。例如:int g_howManyPeople; / 全局变量int g_howMuchMoney; / 全局变量 【规则 3-2-6】类的数据成员加前缀 m_(表示 member) ,这样可以避免数据成员与成员函数的参数同名。例如:void Object:SetValue(int width, int height)m_width = width;m_height = height; 【规则 3-2-7】为了防止某一软件库中的一些标识符和其它软件库中的冲突,可以为各种标识符加上能反映软件性质的前缀。例如三维图形标准 OpenGL 的所有库函数均以 gl

14、开头,所有常量(或宏定义)均以 GL 开头。3.3 简单的 Unix 应用程序命名规则第 4 章 表达式和基本语句读者可能怀疑:连 if、for、while、goto、switch 这样简单的东西也要探讨编程风格,是不是小题大做?我真的发觉很多程序员用隐含错误的方式写表达式和基本语句,我自己也犯过类似的错误。表达式和语句都属于 C+/C 的短语结构语法。它们看似简单,但使用时隐患比较多。本章归纳了正确使用表达式和语句的一些规则与建议。4.1 运算符的优先级C+/C 语言的运算符有数十个,运算符的优先级与结合律如表 4-1 所示。注意一元运算符 + - * 的优先级高于对应的二元运算符。优先级

15、运算符 结合律( ) - . 从左至右! + - (类型) sizeof+ - * return y;改写为if (condition)return x;elsereturn y;或者改写成更加简练的 return (condition ? x : y);4.4 循环语句的效率C+/C 循环语句中,for 语句使用频率最高,while 语句其次,do 语句很少用。本节重点论述循环体的效率。提高循环体效率的基本办法是降低循环体的复杂性。 【建议 4-4-1】在多重循环中,如果有可能,应当将最长的循环放在最内层,最短的循环放在最外层,以减少 CPU 跨切循环层的次数。例如示例 4-4(b)的效率比

16、示例4-4(a)的高。for (row=0; row100; row+)for ( col=0; col5; col+ )sum = sum + arowcol;for (col=0; col5; col+ )for (row=0; row100; row+)sum = sum + arowcol;示例 4-4(a) 低效率:长循环在最外层 示例 4-4(b) 高效率:长循环在最内层 【建议 4-4-2】如果循环体内存在逻辑判断,并且循环次数很大,宜将逻辑判断移到循环体的外面。示例 4-4(c)的程序比示例 4-4(d)多执行了 N-1 次逻辑判断。并且由于前者老要进行逻辑判断,打断了循环“流

17、水线”作业,使得编译器不能对循环进行优化处理,降低了效率。如果 N 非常大,最好采用示例 4-4(d)的写法,可以提高效率。如果 N 非常小,两者效率差别并不明显,采用示例 4-4(c)的写法比较好,因为程序更加简洁。for (i=0; iN; i+)if (condition)DoSomething();elseDoOtherthing();if (condition)for (i=0; iN; i+)DoSomething();elsefor (i=0; iN; i+)DoOtherthing();表 4-4(c) 效率低但程序简洁 表 4-4(d) 效率高但程序不简洁4.5 for 语句

18、的循环控制变量 【规则 4-5-1】不可在 for 循环体内修改循环变量,防止 for 循环失去控制。 【建议 4-5-1】建议 for 语句的循环控制变量的取值采用“半开半闭区间”写法。示例 4-5(a)中的 x 值属于半开半闭区间“0 = x N”,起点到终点的间隔为 N,循环次数为 N。示例 4-5(b)中的 x 值属于闭区间“0 = x = N-1”,起点到终点的间隔为 N-1,循环次数为 N。相比之下,示例 4-5(a)的写法更加直观,尽管两者的功能是相同的。for (int x=0; xN; x+)for (int x=0; x=N-1; x+)示例 4-5(a) 循环变量属于半开

19、半闭区间 示例 4-5(b) 循环变量属于闭区间4.6 switch 语句有了 if 语句为什么还要 switch 语句?switch 是多分支选择语句,而 if 语句只有两个分支可供选择。虽然可以用嵌套的 if语句来实现多分支选择,但那样的程序冗长难读。这是 switch 语句存在的理由。switch 语句的基本格式是:switch (variable)case value1 : break;case value2 : break;default : break; 【规则 4-6-1】每个 case 语句的结尾不要忘了加 break,否则将导致多个分支重叠(除非有意使多个分支重叠) 。 【规

20、则 4-6-2】不要忘记最后那个 default 分支。即使程序真的不需要 default处理,也应该保留语句 default : break; 这样做并非多此一举,而是为了防止别人误以为你忘了 default 处理。4.7 goto 语句自从提倡结构化设计以来,goto 就成了有争议的语句。首先,由于 goto 语句可以灵活跳转,如果不加限制,它的确会破坏结构化设计风格。其次,goto 语句经常带来错误或隐患。它可能跳过了某些对象的构造、变量的初始化、重要的计算等语句,例如:goto state;String s1, s2; / 被 goto 跳过int sum = 0; / 被 goto

21、跳过state:如果编译器不能发觉此类错误,每用一次 goto 语句都可能留下隐患。很多人建议废除 C+/C 的 goto 语句,以绝后患。但实事求是地说,错误是程序员自己造成的,不是 goto 的过错。goto 语句至少有一处可显神通,它能从多重循环体中咻地一下子跳到外面,用不着写很多次的 break 语句; 例如 goto error;error:就象楼房着火了,来不及从楼梯一级一级往下走,可从窗口跳出火坑。所以我们主张少用、慎用 goto 语句,而不是禁用。第 5 章 常量常量是一种标识符,它的值在运行期间恒定不变。C 语言用 #define 来定义常量(称为宏常量) 。C+ 语言除了

22、#define 外还可以用 const 来定义常量(称为 const 常量) 。5.1 为什么需要常量 如果不使用常量,直接在程序中填写数字或字符串,将会有什么麻烦?(1) (1) 程序的可读性(可理解性)变差。程序员自己会忘记那些数字或字符串是什么意思,用户则更加不知它们从何处来、表示什么。(2) (2) 在程序的很多地方输入同样的数字或字符串,难保不发生书写错误。(3) (3) 如果要修改数字或字符串,则会在很多地方改动,既麻烦又容易出错。 【规则 5-1-1】 尽量使用含义直观的常量来表示那些将在程序中多次出现的数字或字符串。例如:#define MAX 100 /* C 语言的宏常量

23、*/ const int MAX = 100; / C+ 语言的 const 常量const float PI = 3.14159; / C+ 语言的 const 常量5.2 const 与 #define 的比较C+ 语言可以用 const 来定义常量,也可以用 #define 来定义常量。但是前者比后者有更多的优点:(1) (1) const 常量有数据类型,而宏常量没有数据类型。编译器可以对前者进行类型安全检查。而对后者只进行字符替换,没有类型安全检查,并且在字符替换可能会产生意料不到的错误(边际效应) 。(2) (2) 有些集成化的调试工具可以对 const 常量进行调试,但是不能对宏常量进行调试。 【规则 5-2-1】在 C+ 程序中只使用 const 常量而不使用宏常量,即 const 常量完全取代宏常量。5.3 常量定义规则 【规则 5-3-1】需要对外公开的常量放在头文件中,不需要对外公开的常量放在定义文件的头部。为便于管理,可以把不同模块的常量集中存放在一个公共的头文件中。 【规则 5-3-2】如果某一常量与其它常量密切相关,应在定义中包含这种关系,而不应给出一些孤立的值。例如:

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