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高质量CPP编程指南1
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高质量 C++/C 编程指南 林锐 23目录前 言 4头文件第 1 章 文件结构8 头文件格式第 2 章 程序的版式10格式第 3 章 命名规则15第 4 章
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1
高质量 C++/C 编程指南 林锐 23
目录
前 言 ........................................4
第 1 章 文件结构..............................8
第 2 章 程序的版式 ...........................10
第 3 章 命名规则..............................15
第 4 章 表达式和基本语句 .....................18
第 5 章 常量 ..................................25
第 6 章 函数设计..............................26
第 7 章 内存管理..............................33
第 8 章 C++函数的高级特性....................45
第 9 章 类的构造函数、析构函数与赋值函数 ....54
第 10 章 类的继承与组合......................61
第 11 章 其它编程经验 ........................64
附录 A C++/C 代码审查表......................68
附录 B C++/C 试题 ...........................73
附录 C C++/C 试题的答案与评分标准...........76
附录 D 高质量代码的规范要求与审查 ............83
附录 E 补充 ..................................86
sizeof
typedef
union
隐式类型转换
编写可移植性代码
编写精确代码所需的准则
数据类型系统
历史版本
版本/状态
作者
参与者
起止日期
备注
V 0.9
林锐
2001-7-1 至
林锐起草
草稿文件
2001-7-18
V 1.0
林锐
2001-7-18
朱洪海审查 V 0.9,
至
正式文件
2001-7-24
林锐修正草稿中的错误
文件状态
文件标识:
当前版本:
1.0
[ ] 草稿文件
[√] 正式文件
作
者:
林锐 博士
[ ] 更改正式文
件
完成日期:
2001 年 7 月 24 日
头文件
格式
2
目 录
前 言
第 1 章文件结构
1.1 版权和版本的声明
1.2 头文件的结构
1.3 定义文件的结构
1.4 头文件的作用
1.5 目录结构
第 2 章 程序的版式
2.1 空行
2.2 代码行
2.3 代码行内的空格
2.4 对齐
2.5 长行拆分
2.6 修饰符的位置
2.7 注释
2.8 类的版式
第 3 章 命名规则
3.1 共性规则
3.2 简单的 WINDOWS 应用程序命名规则
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
4.1 运算符的优先级
4.2 复合表达式
4.3 IF 语句
4.4 循环语句的效率
4.5 FOR 语句的循环控制变量
4.6 SWITCH 语句
4.7 GOTO 语句
第 5 章 常量
为什么需要常量
CONST 与 #DEFINE 的比较
常量定义规则
类中的常量
第 6 章 函数设计
6.1 参数的规则
6.2 返回值的规则
6.3 函数内部实现的规则
6.4 其它建议
6.5 使用断言
6.6 引用与指针的比较
3
第 7 章 内存管理
7.1 内存分配方式
7.2 常见的内存错误及其对策
7.3 指针与数组的对比
7.4 指针参数是如何传递内存的?
7.5 FREE 和 DELETE 把指针怎么啦?
7.6 动态内存会被自动释放吗?
7.7 杜绝“野指针”
7.8 有了 MALLOC/FREE 为什么还要 NEW/DELETE ?
7.9 内存耗尽怎么办?
7.10 MALLOC/FREE 的使用要点
7.11 NEW/DELETE 的使用要点
7.12 一些心得体会
第 8 章 C++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
8.4 运算符重载
8.5 函数内联
8.6 一些心得体会
第 9 章 类的构造函数、析构函数与赋值函数
9.1 构造函数与析构函数的起源
9.2 构造函数的初始化表
9.3 构造和析构的次序
9.4 示例:类 STRING 的构造函数与析构函数
9.5 不要轻视拷贝构造函数与赋值函数
9.6 示例:类 STRING 的拷贝构造函数与赋值函数
9.7 偷懒的办法处理拷贝构造函数与赋值函数
9.8 如何在派生类中实现类的基本函数
9.9 一些心得体会
10 章 类的继承与组合
10.1 继承
10.2 组合
第 11 章 其它编程经验
11.1 使用 CONST 提高函数的健壮性
11.2 提高程序的效率
11.3 一些有益的建议
参考文献 126
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
4
前言
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。
一、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容
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,只有讨好领导的马屁精才有进度表,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)
真正的程序员几乎不写代码的注释,如果注释很难写,它理所当然也很难读。
(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册,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,除非他自己是头头。
(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 5:00 之间工作,如果你看到他在上午
9:00 工作,这表明他从昨晚一直干到现在。
……
具备上述特征越多,越显得水平高,资格老。所以别奇怪,程序员的很多缺点竟然
可以被当作优点来欣赏。就象在武侠小说中,那些独来独往、不受约束且带点邪气的高手
最令人崇拜。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
这样的苦劳和疲劳,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
展示一等奖。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了吧?
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C++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重大设计错误。让人感觉那套软件是用纸糊的华丽衣服,扯一下掉一块,
5
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, “面
壁”半年,重新温习软件设计的基础知识。补修“内功”之后,又觉得腰板硬了起来。博
士毕业前半年,我曾到微软中国研究院找工作,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? 错!
这么一个小不点的函数,他从三个方面考查:
(1)
编程风格;
(2)
出错处理;
(3)
算法复杂度分析(用于提高性能)。
在大学里从来没有人如此严格地考查过我的程序。我化了半个小时,修改了数次,
他还不尽满意,让我回家好好琢磨。我精神抖擞地进“考场”,大汗淋漓地出“考场”。
这“高手”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鸣。
我因此有幸和国产大型 IT 企业如华为、上海贝尔、中兴等公司的同志们广泛交流。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。高质量程序设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否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,国内大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,吃尽苦头之后才有一些心得体会,长进极慢,我就是一例。
现在国内 IT 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“先天不足”,岂能一到企业就突然实现质的飞跃。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?并且能在实践中运用自如?。“高质量”
可不是干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,但未必能从全局把握软件质量
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
if
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++/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。竞争对手公司的朋友们也做过试验,同样一败
涂地。
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透明流动虚无
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