C++信徒的摩西十戒

2019-11-17 05:31:17

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供稿：网友

　　这是C++信徒的摩西十戒，虽然说的是十戒，实际上有十四条，但这十四条都值得将其铭刻在显示器的边缘，供C++程序员们每日膜拜。我要将其铭刻在我的blog里，铭刻在我的记忆里，直到它们成为我思维的一部分。

　　第0条：不要拘泥于细节（了解哪些东西不应该标准化）

　　·缩进：不必规定如何缩进，每个人遵从一个自己喜欢的规则即可。

　　·行长：今天已经没有太大的必要限制80个字符了，当然，越有利于阅读越好。

　　·命名：不要太严苛，除了宏应该全部大写外，别的只要遵从某种大家接受的风格即可。常见的风格有2种，一种是连字符连接全部小写的单词，另一种是单词首字母大写。假如需要使用各种第三方库，基本上很难保持一种风格。在一定的范围内保持一致，目标是使得阅读更轻易即可。

　　·注释：不要规定注释的格式。不过，使用doxygen语法的注释是个好主意，我一直用doxygen产生文档。

　　·匈牙利记法：很兴奋，我为自己厌恶的东西找到了支持我的同盟军。在C++语言中借助一点小伎俩来表达类型是无益的，C++压根就不需要这些，它只会带来混乱。

　　·单入口单出口：在支持异常和确定性析构的C++世界，这是多余的。

　　在这里，旗帜鲜明地反对了两样东西：匈牙利记法和单入单出原则。

　　第1条：在高警告级别干净利落地编译

　　把编译器的警告级别开到最大，并且能够悄无声息地生成结果。对于那种视警告如无物的人，关门！放狗！也不要轻易的在源代码中关闭编译器警告。

　　·对于第三方库，在包含文件四周加以屏蔽即可。

　　·未使用参数：不提供该参数名称即可。

　　·未使用的变量：插入一个该变量的表达式即可。这算是一个惯用法了，会比较多的用到。

　　·变量未初始化：初始化。需要通过一个过程来初始化的例外，即形如：obj; init_obj(obj);

　　·某些分支没有return返回值。在这些分支上加入断言：assert(false);再接一个return返回值。

　　·有、无符号不匹配。假如无法避免，预先写好强制转换。个人认为，尽量避免无符号数，即使是处理理论上就没有符号的数据，有符号数适应性更好。几乎没有必要使用无符号数---除了某些位操作。

　　第2条：使用自动构建系统

　　这个就是DailyBuild嘛！对一个团队项目而言，DailyBuild就是心跳，它应该可以通过一个按钮或是一条命令就能构建出整个系统。您的心跳正常吗？这里的要害是：只要一个操作就能完成所有工作。

　　第3条：使用版本控制系统

　　还有那个团队没有使用vcs？假如没有，“盲人骑瞎马，夜半临深池”，真是极好的写照。

　　第4条：在代码审查上投入

　　很多团队其实是没有有效的代码审查的。亮出自己的代码，阅读别人的代码，这也是熟悉整个项目的好方法。把代码投影在墙上，几个人坐下来一起评论也是有效的方法。

　　第5条：一个实体应该只有一个紧凑的职责

　　单一职责原则。这个原则并不那么轻易执行，即使是STL这样的程序库，也一样会犯违反该原则的错误。在这里，举了两个违反这一原则的闻名实现：realloc和stl 中的basic_string。不过，对于basic_string，我想比起MFC中的CString还是好了不少。在《Exceptional C++ style》中，对basic_string作了剖析，并且得出一个普遍的原则：尽量将函数实现为独立的函数而不是成员函数。

　　尝试用一句话来说明一个模块的功能，既不多，也不少。假如无法用这样的一句话加以概括，那么重新考虑规划该模块的职责。第6条：正确、简单和清楚第一

　　简单的说，坚持KISS原则：正确优于速度，简单优于复杂，清楚优于机巧，安全优于不安全。

　　·程序必须为阅读它的人编写，只是顺便用于机器执行 * 编写程序应该以人为本，计算机第二。

　　·计算机系统中最便宜、最快速、最可靠的组件都还不存在。

　　·......简单设计的重要性怎么强调也不过分。

　　·使一个正确的程序变快，比使一个快速的程序正确要轻易的多。

　　·避免使用程序设计语言的冷僻特性，应该使用最简单的有效技术。

　　·不要毫无节制地重载运算符。

　　·不要滥用匿名变量，合理使用命名变量。当然，这不是说连vector().swap(other)这样的惯用法也要排斥。

　　·重构技术是改善代码可读性的有效手段。

　　第7条：编程中应知道何时和如何考虑可伸缩性

　　从字面上来看，这差不多等于外交辞令。答案无非是“适当的”时候“适当地”考虑可伸缩性。这非常依靠于软件工程师的经验和知识。所以，本条目也“适当地”回避了那种缺乏营养的教导，着重讨论算法复杂度的选择问题。

　　基本上，线性复杂度可以作为一个算法是否可选的分界点。值得花费精力避免选择差于线性复杂度的算法，而不差于线性复杂度的算法则可以接受。所以，把性能放在嘴边的兄弟们注重了，你的精力可别放错了地方，高德纳言犹在耳：不成熟的优化是程序设计中的万恶之源。必要时，先努力优化复杂度（选择好的算法----算法无用论者，去面壁！）。

　　顺便提一句排序算法，通用排序算法的复杂度最好是O(NlgN)，但是特定领域完全可以有更好复杂度的算法。

　　第8条：不要进行不成熟的优化

　　“不成熟的优化是程序设计中的万恶之源” ----高德纳引用的这句话这本书中出现了若干次，高德纳在他的不朽名著《计算机程序设计艺术》中也一再强调了这一点，还说他以前程序中的许多错误都是关于不成熟优化的。看来，唯一在诱惑面前没有堕落的，只有耶稣，即使是大师也无法抗拒。既然如此，建议把下面的话放在电脑桌面上：让一个正确的程序更快速，

　　比让一个快速的程序正确，要轻易的太多太多。

　　第9条：不要进行不成熟的劣化

　　什么是不成熟的劣化呢？典型的有：

　　·在可以通过引用传递的时候，却定义了通过值传递参数。

　　·在使用前缀++操作符很适合的场合，却使用后缀版本。

　　·在构造函数中使用赋值操作而不是初始化列表。

　　关于第一条有一些例外，一般而言，不建议传递原生类型的引用（讨论前提是传值的程序语义没有问题）。关于第二条，一些很老的C语言的书上有过后缀版本可能比前缀版本更快----当然，这只可能针对原生类型--的说法，忘记它吧，现代编译器会轻而易举的优化掉这之间的差异。而对于用户定义类型，实现后缀形式的++和--操作符都意味着效率上的损失。习惯的力量是巨大的，养成使用前缀版本的习惯吧。
然而，要区别不成熟的优化和不成熟的劣化之间，需要足够的练习和基础知识，这些知识可以从《Effective C++》,《More Effective C++》《Exceptional C++》《More Exceptional C++》中获得。

　　第10条：尽量减少全局和共享数据

　　全局数据是应该努力避免的，它导致两个问题：名字污染和远程耦合。类的公有静态变量只是解决了名字污染问题，并没有解决远程数据耦合问题。同样，Singleton模式也存在远程耦合问题。

　　全局数据通常就意味着共享，共享数据则意味着关系，意味着复杂性。再多线程中，对共享数据的访问通常都需要串行化。
关于变量，一个比较深刻的看法是：一个算法使用的变量（命名的和匿名的）越少，就越好。这个变量包括局部变量。

　　第11条：信息隐藏

　　对于一个类，决不要将数据公开（数值聚合的strUCt 例外），也不要返回指向内部数据成员的指针或引用供外部代码修改。通过提供抽象，我们将获得插入不变式检查的能力。

　　第12条：懂得何时和如何进行并发性编程

　　这个问题主要是考虑多线程和多进程的编程，我期待着并行程序设计进入C++的领域。要编写正确、安全的多线程代码并不简单，非凡是考虑到可移植性时，更是如此。

　　不过，本条目的题目太大了，很难在一个条目中描述完整，只能概述几个要点：

　　·参考目标平台文档，了解该平台的同步化原语。

　　·最好将平台原语用自己设计的抽象包装起来

　　·确保正在使用的类型在多线程程序中使用是安全的

　　第13条：确保资源为对象所拥有。使用显式的RAII和智能指针

　　似乎是在《Imperfact C++》中说过：仅仅因为有RAII就值得使用C++。C++/CLI也强调引入确定性析构，确定性析构正式RAII得以实现的基础之一。通过RAII我们能够得到的远远超出一般程序员的想象，在讨论异常安全代码时，将进一步见识RAII的威力。

　　在实现RAII时，需要小心复制构造和赋值，编译器的版本可能并不正确。另外，需要确保资源为对象所有，不要在一行分配一个以上的资源。下面的代码是不安全的：

Fun(shared_ptr<Widget>(new Widget), shared_ptr<Widget>(new Widget));

　　取而代之的正确方法是：

shared_ptr<Widget> sp1(new Widget), sp2(new Widget);
Fun(sp1, sp2);

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