在未来时态下开发C++程序

2019-11-17 05:47:23

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供稿：网友

　　数据结构学习讲座（C++版）

　　好的软件能够适应变化。它提供新的特性，适应到新的平台，满足新的需求，处理新的输入。　　新的函数将被加入到函数库中，新的重载将发生，于是要注重那些含糊的函数调用行为的结果；新的类将会加入继续层次，现在的派生类将会是以后的基类，并已为此作好预备；将会编制新的应用软件，函数将在新的运行环境下被调用，它们应该被写得在新平台上运行正确；程序的维护人员通常不是原来编写它们的人，因此应该被设计得易于被别人理解、维护和扩充。　　这么做的一种方法是：用C++语言自己来表达设计上的约束条件，而不是用注释或文档。例如，假如一个类被设计得不会被继续，不要只是在其头文件中加个注释，用C++的方法来阻止继续。　　假如一个类需要其实例全部创建在堆中，不要只是对用户说了这么一句，用以前介绍过的方法来强迫这一点。　　假如拷贝构造和赋值对一个类是没有意义的，通过申明它们为私有来阻止这些操作。　　应该判定一个函数的含意，以及它被派生类重定义的话是否有意义。假如是有意义的，申明它为虚，即使没有人立即重定义它。假如不是的话，申明它为非虚，并且不要在以后为了便于某人而更改；确保更改是对整个类的运行环境和类所表示的抽象是有意义的。　　处理每个类的赋值和拷贝构造函数，即使“从没人这样做过”。他们现在没有这么做并不意味着他们以后不这么做。假如这些函数是难以实现的，那么申明它们为私有。这样，不会有人误调编译器提供的默认版本而做错事（这在默认赋值和拷贝构造函数上经常发生）。　　基于最小惊奇法则：努力提供这样的类，它们的操作和函数有自然的语法和直观的语义。和内建数据类型的行为保持一致：拿不定主意时，仿照int来做。　　要承认：只要是能被人做的，就有人这么做（WQ：莫菲法则）。他们会抛异常；会用自己给自己赋值；在没有赋初值前就使用对象；给对象赋了值而没有使用；会赋过大的值、过小的值或空值。一般而言，只要能编译通过，就有人会这么做。所以，要使得自己的类易于被正确使用而难以误用。要承认用户可能犯错误，所以要将你的类设计得可以防止、检测或修正这些错误。　　努力于可移植的代码。写可移植的代码并不比不可移植的代码难太多，只有在性能极其重要时采用不可移植的结构才是可取的。即使是为特定的硬件设计的程序也经常被移植，因为这些平台在几年内就会有一个数量级的性能提升。可移植的代码使得你在更换平台是比较轻易，扩大你的用户基础，吹嘘支持开放平台。这也使得你赌错了操作系统时比较轻易补救。将你的代码设计得当需要变化时，影响是局部的。尽可能地封装；将实现细节申明为私有。只要可能，使用无名的命名空间和文件内的静态对象或函数。避免导致虚基类的设计，因为这种类需要每个派生类都直接初始化它－－即使是那些间接派生类。避免需要RTTI的设计，它需要if...then...else型的瀑布结构。每次，类的继续层次变了，每组if...then...else语句都需要更新，假如你忘掉了一个，你不会从编译器得到任何告警。　　未来时态的考虑只是简单地增加了一些额外约束：　　·提供完备的类，即使某些部分现在还没有被使用。假如有了新的需求，你不用回过头去改它们。　　·将你的接口设计得便于常见操作并防止常见错误。使得类轻易正确使用而不易用错。例如，阻止拷贝构造和赋值操作，假如它们对这个类没有意义的话。防止部分赋值。　　·假如没有限制你不能通用化你的代码，那么通用化它。例如，假如在写树的遍历算法，考虑将它通用得可以处理任何有向不循环图。　　未来时态的考虑增加了你的代码的可重用性、可维护性、健壮性，已及在环境发生改变时易于修改。它必须与进行时态的约束条件进行取舍。太多的程序员们只关注于现在的需要，然而这么做牺牲了其软件的长期生存能力。是与众不同的，是离经叛道的，在未来时态下开发程序。

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