高质量C++C编程指南

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软件质量是被大多数程序员挂在嘴上而不是放在心上的东西! 除了完全外行和真正的编程高手外,初读本书,你最先的感受将是惊慌:“哇!我以前捏造的C++/C程序怎么会有那么多的毛病?” 别难过,作者只不过比你早几年、多几次惊慌而已。 请花一两个小时认真阅读这本百页经书,你将会获益匪浅,这是前面N-1个读者的建议。
64其它建议 65使用断宣 66引用与指针的比较 第7章内存管理 7.1内存分配方式 72常见的内存错误及其对策…… ·*· 73指针与数组的对比 74指针参数是如何传递内存的2… 4 75FREE和 DELETE把指针怎么啦? 7.6动态内存会被自动释放吗? 77杜绝“野指针”……,, 51 7.8有了 MALLOC/FREE为什么还要 NEWDELETE? 9内存耗尽怎么办?… 710 MALLOC/FREE的使用要点 7. I NEWIDELETE的使用要点 7.12一些心得体会 第8章C艹函数的高级特性 8.1函数重载的概念 8.2成员函数的重载、覆盖与隐藏. 8.3参数的缺省值. 84运算符重载 8.5函数内联 86一些心得体会 68 第9章类的构造函数、析构函数与赋值函数… 9.』构造函数与析构函数的起源 92构造函数的初始化表 …70 93构造和析构的次序…. 94示例:类 STRING的构造函数与析构函数… 95不要轻视拷贝构造函数与赋值函数 9.6示例:关 STRING的拷贝构造函数与赋值函数 233 97偷懒的办法处哩拷贝构造函数与赋值函数. 75 9.8如何在派牛类巾实现类的基本函数… 99一些心得体会 第10章类的继承与组合… 78 10.1继承 10.2组合 第1章其它编程经验 “命4 11.1使用 CONST提高函数的健壮性 11.2提高程序的效率… 113一些有益的建议 参考文献 附录A:C++C代码审查表…...,, 附录B:C++C试题…,,,,,,,…… 附录C:C++C试题的答案与评分标准… 前言 软件质量是被大多数程序贞挂在嘴上而不是放在心上的东西! 除了完全外行和真正的编稈髙于外,初读本书,你最先的感受将是惊慌:“哇!我以前 捏造的C-+C程序怎么会有那么多的毛病?” 别难过,作者只不过比你早几年、多几次惊慌而已。 请花一两个小时认真阅读这本百页经书,你将会获益匪浅,这是前面N-1个读者的建议 编程老手与高手的误区 自从计算机问世以来,程序设计就成了令人羡慕的职业,程序员在受人宠爱之后寳易发 展成为毛病特多却常能自我臭美的群体。 如今在 Internet上流传的“真正”的程序员据说是这样的: (1)真正的程序员没有进度表,只有讨好领导的与屁精才有进度表,真正的程序员会让领导 提心吊胆。 2)真正的程序员不写使用说明书,用户应当自己去猜想程序的功能 (3)真正的程序员儿乎不写代码的注释,如果注释很难写,它理所当然乜很难读。 (4)真正的程序员不画流程图,原始人和文盲才会干这事 (5)真正的程序员不看参考手朋,新手和胆小鬼才会看。 (6)真正的程序员不写文档也不需要文档,只有看不懂程序的笨蛋才用文档。 (7)真正的程序员认为自己比用户更明白用户需要什么 (8)真正的程序员不接受团队开发的理念,除非他自已是头头。 9)真正的程序员的程序不会在第一次就正确运行,但是他们愿意守着机器进行若干个30 小时的调试改错。 (10)真正的程序员不会在上午9:00到下午5.0之间工作,如果你看到他在上午9:.0工作, 这表明他从昨晚一直干到砚在。 具备上述特征越多,越昱得水平高,资格老。所以别奇怪,程序员的很多缺点竞然可以 被当作优点来欣赏。就象冇武侠小说中,那些独来独往、不曼约束且带点邪气的高手最令人 崇玶。我曾经也这样信奉,并且希望自己成为那样的“真正”的程序员,结果没有得到好下 场 我从读大学到博士毕业十年来一直勤奋好学,累计编写了数十万行C++C代码。有这 样的古和疲劳,我应该称得上是编程老手了吧? 我开发的软件都与科研相关(集成电路CAD和3D图形学领域),动辄数万行程序,技 术复杂,难度颇高。这些软件频频获奖,有一个软件获得首届中国大学生电脑大赛软件展示 笔奖。在1995年开发的一套图形软件库到2000年还有人买。罗列出这些“业绩”,可以 说明我算得上是编程高手∫吧? 可惜这种个人感觉不等于事实 读博期间我曾用一年时间开发了一个近10万行CH代码的3D图形软件产品,我内心 得意表面谦虚地向一位真正的软件高手请教。他虽然从未涉足过3D图形领域,却在几十分 钟内指出该软件多处氜大设计错误。让人感觉那套软件是用纸糊的华丽衣服,扯一下担一块 戳一下破个洞。我目瞪口呆地意识到这套软件毫无实用价值,一年的心血白化了,并且害死 了自己的软件公司 人的顿悟通常发生在最心痛的时刻,在沮丧和心痛之后,我作了深刻反省,“而壁”半 年,重新温丬软件设计的基础知识。补修“内功”之后,又觉得腰板硬了起来。傅士毕业前 半年,我曾到微软屮国研究院找工作,接受微软公司一位资深软件工程师的面试。他让我写 函数 strcpy的代码。 太容易了吧? 这么一个小不点的函数,他从个方面考查 (1)编程风烙 (2)出错处哩 (3)算法复杂度分析(用于提高性能)。 在大学里从来没有人如比严格地考査过我的程序。我化了半个小时,修改了数次,他还 不尽满意,让我回家奷好琢磨。我精神枓教地进“考场”,大汗淋漓地出“考场”。这“高于” 当得也太窝囊了。我又好好地反省了一次 我把反省后的心得体会写成文章放在网上传阅,引起了不少软件开发人员的共吗。我因 此有幸和国产大型IT企业如华为、上海贝尔、中兴等公可的同志们广泛交流。大家认为提 高质量与生产率是软件工程要解决的核心问题。高质量程序没计是非常重要的环节,毕竟软 件是靠编程来实现的 我们心目中的老手们和高手们能编写出高质量的程序来? 不见得都能! 就我的经历与阅历来看,国內人学的计算机教育压根就没有灌输高质量程序设计的观 念,教师们和学生们也很少自觉关心软件的质量。勤奋好学的程序员长期在低质量的程序堆 中滚爬,吃尽苫头之后才有一些心得体会,长进极慢,我就是一例 现在国内I企业拥有学士、硕士、博士文凭的软件开发人员比比皆是,但他们在接受 大学教育时就“先大不足”,岂能一到企业就突然实现质的飞庆。试问有多少软件开发人员 对正确性、健壮性、可靠性、效率、易用性、可读性(可理解性)、可扩展性、可复用性 兼容性、可移植性等质量属性了如指掌?并且能在实战中运用自如?。“高质量”叮不是 活小心点就能实现的! 我们有充分的理由疑虑: (1)编程老手可能会长期用隐含错误的方式编程(习惯成自然),发现毛病后都不愿相信那 是真的! (2)编程高手可以在某一领域写出极有水平的代码,但未必能从仝局把握软件质量的方方 面面。 事实证明如此。我到上海贝尔工作一年来,陆续面试或测试过近百名“新”“老”程序 员的编程技能,质量合格率大约是10%。很少有人能够写出完全符合质量要求的i语句, 很多程序员对指针、内存管理一知半解 领导们不敢相信这是真的。我做过现场试验:有一次部门新进14名硕士生,在开欢迎 会之前对他们进行“C艹+C编程技能”摸底考试。我问大家试题难不难?所有的人都回答不 难。结果没有一个人及格,有半数人得零分。竞争对千公司的朋友们也做过试验,同样一败 涂地。 真的不是我“心狠于辣”或者要求过高,而是很多软件开发人员对自己的要求不够高 要知道华为、上海贝尔、中兴等公司的员工素质在国内IT企业中是比较前列的,倘若 他们的编程质量都如此差的话,我们怎么敢期望屮小公司拿岀高质量的软件呢?连程序都编 不好,还谈什么振兴民族软件产业,岂不胡扎。 我打算定义编程老手和编程高手,请您别见笑。 定义1:能长期稳定地编写出高质量程序的程序员称为编程老手。 定义2:能长期稳定地编写出高难度、高质量程序的程序员称为编程高手。 根据上述定义,马上得到第一推论:我既不是高手也算不上是老手 在写此书前,我阅读∫不少程序设计方面的英文著作,越看越羞惭。因为发现自己连编 稈基本技能都未能全面掌掃,顶多算是二流水平,还好意思谈什么老于和高于。希望和我 样在国内土生土长的程序员朋友们能够做到 (1)知错就改; (2)经常温故而知新 (3)坚持学习,天天向上 二、本书导读 首先请做附录B的C++/C试题(不要看答案),考耷自己的编稈质量究竞如何。然后参 照答案严格打分 (1)如昊你只得了几十分,请不要声张,也不要太难过。编程质量差往往是由于不良丬惯 造成的,与人的智力、能力没有多大关系,还是有药可的。成绩越差,可以进步的空间就 越大,中国不就是在落后中赶超发达资本主义国家吗?只要你能下决心改掉不良的编程习 惯,第二次考试就能及柊了。 (2)如果你考及格了,表明你的技术基础不错,希望你能虚心学习、不断进步。如果你还 没有找到合适的作单位,不妨到上海贝尔试一试 (3)如果你考出85分以上的好成绩,你有义务和资格为你所在的团队作“C+-C编程”培 训。希望你能和我们多多交流、相互促进。半年前我曾经发现一颗好苗子,就把他挖到我们 小组来。 (4)如樊你在汝有任何提示的情况下考∫满分,希望你能收我做你的徒弟。 编程考试结束后,请阋读本书的正文。 本书第一章至筧六章主要论述C艹C编程风格。难度不高,但是细节比较多。别小看了, 提髙质量貮是要从这些点点滴滴做記。世上不存在最好的编程风格,一切因需求而定。团队 开发讲究风格一致,如果制定了大家认可的编程风格,那么所有组员都娑遵守。如奘读者觉 得本书的编程风咯比较合你的工作,那么就采用它,不要只看不做。人在小时候说话发音不 准,写字潦草,如果不改正,总有后悔的时候。编程也是同样道理。 第七章至第十一章是专题论述,技术难度比较高,看书时要积极思考。特别是笫七章“内 存管理”,读了并不表示懂了,憧了并不表示就能正确使用。有一位同事看了第七章后觉得 “野指针”写得不错,与我切磋∫一把。可是过∫两周,他告诉我,他忙∫两天追查出一个 Bug,想不到又是“野指针”出问题,只好重读第七章。 光看本书对提鬲编程质量是有限的,建议大家阅读本书的参考文献,那些都是经典名著。 如果你的编程质量已经过关了,不要就此满足。如果你想成为优秀的软件开发人员,建 议你開读并按照CMMI规范做事,让自己的综合水平上升一个台阶。上海贝尔的员工可以 向网络应用事业部软件工程研究小组索取CMMI有关资料,最好能参加培训。 三、版权声明 本书的大部分内容取材于作者一年前的书籍于稿(尚未出版),现整理汇编成为上海贝 尔网络应用事业部的一个规范化文件,同时作为培训教材 由于C艹+C编程是众所周知的技术,没有秘密可言。编程的好经验应该大家共享,我 们自己也是这么学来的。作者愿意公开本书的电子文档。 版权声明如下: (1)读者可以任意拷贝、修改本书的內容,但不可以篡改作者及所属单位。 (2)未经作者许可,不得出版或大量印发木书 3)如果竞争对手公司的员得到本书,请勿公开使用,以免发生纠纷 预计到2002年7月,我们将建立切合中国国情的CMMI3级解决方案。届时,包括本 书在内的约100页规范将严格受控。 欢迎读者对本书提出批评建议。 林锐,2001年7月 第1章文件结构 每个C+-C程序通常分为两个文件。一个文件用于保存程序的声明( declaration),称 为头文件。另一个文件用于保存程序的实现( implementation),称为定义( definition)文件 C++/C程序的头文件以“h”为后缀,C程序的定义文件以“,c”为后缀,C+程序的 定义文件通常以“cp”为后缀(也有一些系统以“,cc”或“cx”为后缀)。 11版权和版本的声明 版权和版本的声明位于头文件和定义文件的开头(参见示例1-1),主要内容有: (1)版权信息。 (2)文件名称,标识符,摘要 (3)当前版本号,作者/侈改者,完成日期。 (4)版本历史信息。 Copyright(c)2001,上海贝尔有限公司网终应用事业部 All rights reserved 米文件名称: filename.h *文件标识:见配置管理计划书 摘要:简要述木之件的内容 当前版本:.1 *作者:输入作者(或修改者)名字 米完成日期:2001年7月20日 米取代版本:1.0 米原作者:翰入原作者(或修改者)名字 完成日期:27年5月10 示例1-1版权和版本的声明 12头文件的结构 头文个由三部分内容组成 (1)头文件开头处的版权和版本声明(参见示例1-1)。 (2)预处理块 (3)函数和类结构声明等 假设头文件名称为 graphics.h,头文件的结构参见示例1-2

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