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C++编程指南续

2020-12-05 21:59 1301 查看

三、 命名规则

比较著名的命名规则当推Microsoft公司的“匈牙利”法,该命名规则的主要思想是“在变量和函数名中加入前缀以增进人们对程序的理解”。例如所有的字符变量均以ch为前缀,若是指针变量则追加前缀p。如果一个变量由ppch开头,则表明它是指向字符指针的指针。

“匈牙利”法最大的缺点是烦琐,例如

int    i,  j,  k;  

float  x,  y,  z;

倘若采用“匈牙利”命名规则,则应当写成

int    iI,  iJ,  ik;  // 前缀 i表示int类型

float  fX,  fY,  fZ;  // 前缀 f表示float类型

如此烦琐的程序会让绝大多数程序员无法忍受。

据考察,没有一种命名规则可以让所有的程序员赞同,程序设计教科书一般都不指定命名规则。命名规则对软件产品而言并不是“成败悠关”的事,我们不要化太多精力试图发明世界上最好的命名规则,而应当制定一种令大多数项目成员满意的命名规则,并在项目中贯彻实施。

3.1 共性规则

本节论述的共性规则是被大多数程序员采纳的,我们应当在遵循这些共性规则的前提下,再扩充特定的规则,如3.2节。

【规则3-1-1标识符应当直观且可以拼读,可望文知意,不必进行“解码”。

标识符最好采用英文单词或其组合,便于记忆和阅读。切忌使用汉语拼音来命名。程序中的英文单词一般不会太复杂,用词应当准确。例如不要把CurrentValue写成NowValue。

【规则3-1-2标识符的长度应当符合“min-length && max-information”原则。

几十年前老ANSI C规定名字不准超过6个字符,现今的C++/C不再有此限制。一般来说,长名字能更好地表达含义,所以函数名、变量名、类名长达十几个字符不足为怪。那么名字是否越长约好?不见得! 例如变量名maxval就比maxValueUntilOverflow好用。单字符的名字也是有用的,常见的如i,j,k,m,n,x,y,z等,它们通常可用作函数内的局部变量。

【规则3-1-3命名规则尽量与所采用的操作系统或开发工具的风格保持一致。

例如Windows应用程序的标识符通常采用“大小写”混排的方式,如AddChild。而Unix应用程序的标识符通常采用“小写加下划线”的方式,如add_child。别把这两类风格混在一起用。 

【规则3-1-4程序中不要出现仅靠大小写区分的相似的标识符。

例如:

int  x,  X; // 变量x 与 X 容易混淆

void foo(int x); // 函数foo 与FOO容易混淆

void FOO(float x); 

【规则3-1-5程序中不要出现标识符完全相同的局部变量和全局变量,尽管两者的作用域不同而不会发生语法错误,但会使人误解。 

【规则3-1-6变量的名字应当使用“名词”或者“形容词+名词”。

例如:

float  value;

float  oldValue;

float  newValue;

【规则3-1-7全局函数的名字应当使用“动词”或者“动词+名词”(动宾词组)。类的成员函数应当只使用“动词”,被省略掉的名词就是对象本身。

例如:

DrawBox(); // 全局函数

box->Draw(); // 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:

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; // 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开头,所有常量(或宏定义)均以GL开头。

四、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

运算符

结合律

 

 

 

 

 

 

 

( )  [ ]  ->  .

从左至右

!  ~  ++  --  (类型) sizeof

+  -  *  &

从右至左

 

*  /  %

从左至右

+  -

从左至右

<<  >>

从左至右

<   <=   >  >=

从左至右

==  !=

从左至右

&

从左至右

^

从左至右

|

从左至右

&&

从左至右

||

从右至左

?:

从右至左

=  +=  -=  *=  /=  %=  &=  ^=

|=  <<=  >>=

从左至右

表4-1 运算符的优先级与结合律

 

【规则4-1-1】如果代码行中的运算符比较多,用括号确定表达式的操作顺序,避免使用默认的优先级。

由于将表4-1熟记是比较困难的,为了防止产生歧义并提高可读性,应当用括号确定表达式的操作顺序。例如:

word = (high << 8) | low

if ((a | b) && (a & c))

4.2 复合表达式

如 a = b = c = 0这样的表达式称为复合表达式。允许复合表达式存在的理由是:(1)书写简洁;(2)可以提高编译效率。但要防止滥用复合表达式。

【规则4-2-1不要编写太复杂的复合表达式。

例如:

  i = a >= b && c < d && c + f <= g + h ; // 复合表达式过于复杂

【规则4-2-2】不要有多用途的复合表达式。

例如:

d = (a = b + c) + r ;

该表达式既求a值又求d值。应该拆分为两个独立的语句:

a = b + c;

d = a + r;

【规则4-2-3】不要把程序中的复合表达式与“真正的数学表达式”混淆。

例如:

if (a < b < c) // a < b < c是数学表达式而不是程序表达式

并不表示

if ((a<b) && (b<c))

而是成了令人费解的

if ( (a<b)<c )

4.3 if 语句

if语句是C++/C语言中最简单、最常用的语句,然而很多程序员用隐含错误的方式写if语句。本节以“与零值比较”为例,展开讨论。

4.3.1 布尔变量与零值比较

【规则4-3-1不可将布尔变量直接与TRUE、FALSE或者1、0进行比较。

根据布尔类型的语义,零值为“假”(记为FALSE),任何非零值都是“真”(记为TRUE)。TRUE的值究竟是什么并没有统一的标准。例如Visual C++ 将TRUE定义为1,而Visual Basic则将TRUE定义为-1。

假设布尔变量名字为flag,它与零值比较的标准if语句如下:

if (flag) // 表示flag为真

if (!flag) // 表示flag为假

其它的用法都属于不良风格,例如:

if (flag == TRUE)

if (flag == 1 )

if (flag == FALSE)  

if (flag == 0)

4.3.2 整型变量与零值比较

【规则4-3-2】应当将整型变量用“==”或“!=”直接与0比较。

假设整型变量的名字为value,它与零值比较的标准if语句如下:

if (value == 0)  

if (value != 0)

不可模仿布尔变量的风格而写成

if (value) // 会让人误解 value是布尔变量

if (!value) 

4.3.3 浮点变量与零值比较

【规则4-3-3】不可将浮点变量用“==”或“!=”与任何数字比较。

千万要留意,无论是float还是double类型的变量,都有精度限制。所以一定要避免将浮点变量用“==”或“!=”与数字比较,应该设法转化成“>=”或“<=”形式。

假设浮点变量的名字为x,应当将

if (x == 0.0)  // 隐含错误的比较

转化为

if ((x>=-EPSINON) && (x<=EPSINON))

其中EPSINON是允许的误差(即精度)。

4.3.4 指针变量与零值比较

【规则4-3-4】应当将指针变量用“==”或“!=”与NULL比较。

指针变量的零值是“空”(记为NULL)。尽管NULL的值与0相同,但是两者意义不同。假设指针变量的名字为p,它与零值比较的标准if语句如下:

if (p == NULL) // p与NULL显式比较,强调p是指针变量

if (p != NULL)

不要写成

if (p == 0) // 容易让人误解p是整型变量

if (p != 0)    

或者

if (p) // 容易让人误解p是布尔变量

if (!p)

4.3.5 if语句的补充说明

有时候我们可能会看到 if (NULL == p) 这样古怪的格式。不是程序写错了,是程序员为了防止将 if (p == NULL) 误写成 if (p = NULL),而有意把p和NULL颠倒。编译器认为 if (p = NULL) 是合法的,但是会指出 if (NULL = p)是错误的,因为NULL不能被赋值。

程序中有时会遇到if/else/return的组合,应该将如下不良风格的程序

if (condition)

return x;

return y;

改写为

if (condition)

{

return x;

}

else

{

return 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)的效率比示例4-4(a)的高。

 

for (row=0; row<100; row++)

{

for ( col=0; col<5; col++ )

{

sum = sum + a[row][col];

}

}

for (col=0; col<5; col++ )

{

for (row=0; row<100; row++)

{

    sum = sum + a[row][col];

}

}

                  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; i<N; i++)

{

if (condition)

    DoSomething();

else

    DoOtherthing();

}

if (condition)

{

for (i=0; i<N; i++)

    DoSomething();

}

else

{

    for (i=0; i<N; 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; x<N; x++)

{

}

for (int x=0; x<=N-1; x++)

{

}

                    示例4-5(a) 循环变量属于半开半闭区间           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。

总结:学习了基本语句与表达式就可以写简单的demo程序了。

                                  改变自己,从现在做起-----------久馆

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