C++編程指南續
三、 命名規則
比較著名的命名規則當推Microsoft公司的「匈牙利」法，該命名規則的主要思想是「在變數和函數名中加入前綴以增進人們對程式的理解」。例如所有的字元變數均以ch為前綴，若是指針變數則追加前綴p。如果一個變數由ppch開頭，則表明它是指向字元指針的指針。
「匈牙利」法最大的缺點是煩瑣，例如
int i, j, k;
float x, y, z;
倘若採用「匈牙利」命名規則，則應當寫成
int iI, iJ, ik; // 前綴 i表示int類型
float fX, fY, fZ; // 前綴 f表示float類型
如此煩瑣的程式會讓絕大多數程式設計師無法忍受。
據考察，沒有一種命名規則可以讓所有的程式設計師贊同，程式設計教科書一般都不指定命名規則。命名規則對軟體產品而言並不是「成敗悠關」的事，我們不要化太多精力試圖發明世界上最好的命名規則，而應當制定一種令大多數項目成員滿意的命名規則，並在項目中貫徹實施。
3.1 共性規則
本節論述的共性規則是被大多數程式設計師採納的，我們應當在遵循這些共性規則的前提下，再擴充特定的規則，如3.2節。
【規則3–1-1】標識符應當直觀且可以拼讀，可望文知意，不必進行「解碼」。
標識符最好採用英文單詞或其組合，便於記憶和閱讀。切忌使用漢語拼音來命名。程式中的英文單詞一般不會太複雜，用詞應當準確。例如不要把CurrentValue寫成NowValue。
【規則3–1-2】標識符的長度應當符合「min-length && max-information」原則。
幾十年前老ANSI C規定名字不準超過6個字元，現今的C++/C不再有此限制。一般來說，長名字能更好地表達含義，所以函數名、變數名、類名長達十幾個字元不足為怪。那麼名字是否越長約好？不見得! 例如變數名maxval就比maxValueUntilOverflow好用。單字元的名字也是有用的，常見的如i,j,k,m,n,x,y,z等，它們通常可用作函數內的局部變數。
【規則3–1-3】命名規則盡量與所採用的作業系統或開發工具的風格保持一致。
例如Windows應用程式的標識符通常採用「大小寫」混排的方式，如AddChild。而Unix應用程式的標識符通常採用「小寫加下劃線」的方式，如add_child。別把這兩類風格混在一起用。
【規則3–1-4】程式中不要出現僅靠大小寫區分的相似的標識符。
例如：
int x, X; // 變數x 與 X 容易混淆
void foo(int x); // 函數foo 與FOO容易混淆
void FOO(float x);
【規則3–1-5】程式中不要出現標識符完全相同的局部變數和全局變數，儘管兩者的作用域不同而不會發生語法錯誤，但會使人誤解。
【規則3–1-6】變數的名字應當使用「名詞」或者「形容詞＋名詞」。
例如：
float value;
float oldValue;
float newValue;
【規則3–1-7】全局函數的名字應當使用「動詞」或者「動詞＋名詞」（動賓片語）。類的成員函數應當只使用「動詞」，被省略掉的名詞就是對象本身。
例如：
DrawBox(); // 全局函數
box->Draw(); // 類的成員函數
【規則3–1-8】用正確的反義片語命名具有互斥意義的變數或相反動作的函數等。
例如：
int minValue;
int maxValue;
int SetValue(…);
int GetValue(…);
【建議3–1-1】盡量避免名字中出現數字編號，如Value1,Value2等，除非邏輯上的確需要編號。這是為了防止程式設計師偷懶，不肯為命名動腦筋而導致產生無意義的名字（因為用數字編號最省事）。
3.2 簡單的Windows應用程式命名規則
作者對「匈牙利」命名規則做了合理的簡化，下述的命名規則簡單易用，比較適合於Windows應用軟體的開發。
【規則3–2-1】類名和函數名用大寫字母開頭的單片語合而成。
例如：
class Node; // 類名
class LeafNode; // 類名
void Draw(void); // 函數名
void SetValue(int value); // 函數名
【規則3–2–2】變數和參數用小寫字母開頭的單片語合而成。
例如：
BOOL flag;
int drawMode;
【規則3–2–3】常量全用大寫的字母，用下劃線分割單詞。
例如：
const int MAX = 100;
const int MAX_LENGTH = 100;
【規則3–2–4】靜態變數加前綴s_（表示static）。
例如：
void Init(…)
{
static int s_initValue; // 靜態變數
…
}
【規則3–2–5】如果不得已需要全局變數，則使全局變數加前綴g_（表示global）。
例如：
int g_howManyPeople; // 全局變數
int g_howMuchMoney; // 全局變數
【規則3–2–6】類的數據成員加前綴m_（表示member），這樣可以避免數據成員與成員函數的參數同名。
例如：
void Object::SetValue(int width, int height)
{
m_width = width;
m_height = height;
}
【規則3–2–7】為了防止某一軟體庫中的一些標識符和其它軟體庫中的衝突，可以為各種標識符加上能反映軟體性質的前綴。例如三維圖形標準OpenGL的所有庫函數均以gl開頭，所有常量（或宏定義）均以GL開頭。
四、表達式和基本語句
讀者可能懷疑：連if、for、while、goto、switch這樣簡單的東西也要探討編程風格，是不是小題大做？
我真的發覺很多程式設計師用隱含錯誤的方式寫表達式和基本語句，我自己也犯過類似的錯誤。
表達式和語句都屬於C++/C的短語結構語法。它們看似簡單，但使用時隱患比較多。本章歸納了正確使用表達式和語句的一些規則與建議。
4.1 運算符的優先順序
C++/C語言的運算符有數十個，運算符的優先順序與結合律如表4-1所示。注意一元運算符 + – * 的優先順序高於對應的二元運算符。
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優先順序 |
運算符 |
結合律 |
|
從
高
到
低
排
列 |
( ) [ ] -> . |
從左至右 |
|
! ~ ++ — （類型） sizeof + – * & |
從右至左
|
|
|
* / % |
從左至右 |
|
|
+ – |
從左至右 |
|
|
<< >> |
從左至右 |
|
|
< <= > >= |
從左至右 |
|
|
== != |
從左至右 |
|
|
& |
從左至右 |
|
|
^ |
從左至右 |
|
|
| |
從左至右 |
|
|
&& |
從左至右 |
|
|
|| |
從右至左 |
|
|
?: |
從右至左 |
|
|
= += -= *= /= %= &= ^= |= <<= >>= |
從左至右 |
表4-1 運算符的優先順序與結合律
【規則4–1–1】如果程式碼行中的運算符比較多，用括弧確定表達式的操作順序，避免使用默認的優先順序。
由於將表4-1熟記是比較困難的，為了防止產生歧義並提高可讀性，應當用括弧確定表達式的操作順序。例如：
word = (high << 8) | low
if ((a | b) && (a & c))
4.2 複合表達式
如 a = b = c = 0這樣的表達式稱為複合表達式。允許複合表達式存在的理由是：（1）書寫簡潔；（2）可以提高編譯效率。但要防止濫用複合表達式。
【規則4-2-1】不要編寫太複雜的複合表達式。
例如：
i = a >= b && c < d && c + f <= g + h ; // 複合表達式過於複雜
【規則4-2-2】不要有多用途的複合表達式。
例如：
d = (a = b + c) + r ;
該表達式既求a值又求d值。應該拆分為兩個獨立的語句：
a = b + c;
d = a + r;
【規則4-2-3】不要把程式中的複合表達式與「真正的數學表達式」混淆。
例如：
if (a < b < c) // a < b < c是數學表達式而不是程式表達式
並不表示
if ((a<b) && (b<c))
而是成了令人費解的
if ( (a<b)<c )
4.3 if 語句
if語句是C++/C語言中最簡單、最常用的語句，然而很多程式設計師用隱含錯誤的方式寫if語句。本節以「與零值比較」為例，展開討論。
4.3.1 布爾變數與零值比較
【規則4–3-1】不可將布爾變數直接與TRUE、FALSE或者1、0進行比較。
根據布爾類型的語義，零值為「假」（記為FALSE），任何非零值都是「真」（記為TRUE）。TRUE的值究竟是什麼並沒有統一的標準。例如Visual C++ 將TRUE定義為1，而Visual Basic則將TRUE定義為-1。
假設布爾變數名字為flag，它與零值比較的標準if語句如下：
if (flag) // 表示flag為真
if (!flag) // 表示flag為假
其它的用法都屬於不良風格，例如：
if (flag == TRUE)
if (flag == 1 )
if (flag == FALSE)
if (flag == 0)
4.3.2 整型變數與零值比較
【規則4–3–2】應當將整型變數用「==」或「！=」直接與0比較。
假設整型變數的名字為value，它與零值比較的標準if語句如下：
if (value == 0)
if (value != 0)
不可模仿布爾變數的風格而寫成
if (value) // 會讓人誤解 value是布爾變數
if (!value)
4.3.3 浮點變數與零值比較
【規則4–3–3】不可將浮點變數用「==」或「！=」與任何數字比較。
千萬要留意，無論是float還是double類型的變數，都有精度限制。所以一定要避免將浮點變數用「==」或「！=」與數字比較，應該設法轉化成「>=」或「<=」形式。
假設浮點變數的名字為x，應當將
if (x == 0.0) // 隱含錯誤的比較
轉化為
if ((x>=-EPSINON) && (x<=EPSINON))
其中EPSINON是允許的誤差（即精度）。
4.3.4 指針變數與零值比較
【規則4–3–4】應當將指針變數用「==」或「！=」與NULL比較。
指針變數的零值是「空」（記為NULL）。儘管NULL的值與0相同，但是兩者意義不同。假設指針變數的名字為p，它與零值比較的標準if語句如下：
if (p == NULL) // p與NULL顯式比較，強調p是指針變數
if (p != NULL)
不要寫成
if (p == 0) // 容易讓人誤解p是整型變數
if (p != 0)
或者
if (p) // 容易讓人誤解p是布爾變數
if (!p)
4.3.5 對if語句的補充說明
有時候我們可能會看到 if (NULL == p) 這樣古怪的格式。不是程式寫錯了，是程式設計師為了防止將 if (p == NULL) 誤寫成 if (p = NULL)，而有意把p和NULL顛倒。編譯器認為 if (p = NULL) 是合法的，但是會指出 if (NULL = p)是錯誤的，因為NULL不能被賦值。
程式中有時會遇到if/else/return的組合，應該將如下不良風格的程式
if (condition)
return x;
return y;
改寫為
if (condition)
{
return x;
}
else
{
return y;
}
或者改寫成更加簡練的
return (condition ? x : y);
4.4 循環語句的效率
C++/C循環語句中，for語句使用頻率最高，while語句其次，do語句很少用。本節重點論述循環體的效率。提高循環體效率的基本辦法是降低循環體的複雜性。
【建議4-4-1】在多重循環中，如果有可能，應當將最長的循環放在最內層，最短的循環放在最外層，以減少CPU跨切循環層的次數。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：長循環在最外層 示例4-4(b) 高效率：長循環在最內層
【建議4-4-2】如果循環體記憶體在邏輯判斷，並且循環次數很大，宜將邏輯判斷移到循環體的外面。示例4-4(c)的程式比示例4-4(d)多執行了N-1次邏輯判斷。並且由於前者老要進行邏輯判斷，打斷了循環「流水線」作業，使得編譯器不能對循環進行優化處理，降低了效率。如果N非常大，最好採用示例4-4(d)的寫法，可以提高效率。如果N非常小，兩者效率差別並不明顯，採用示例4-4(c)的寫法比較好，因為程式更加簡潔。
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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) 效率低但程式簡潔 表4-4(d) 效率高但程式不簡潔
4.5 for 語句的循環控制變數
【規則4–5–1】不可在for 循環體內修改循環變數，防止for 循環失去控制。
【建議4–5–1】建議for語句的循環控制變數的取值採用「半開半閉區間」寫法。
示例4-5(a)中的x值屬於半開半閉區間「0 =< x < N」，起點到終點的間隔為N，循環次數為N。
示例4-5(b)中的x值屬於閉區間「0 =< x <= N-1」，起點到終點的間隔為N-1，循環次數為N。
相比之下，示例4-5(a)的寫法更加直觀，儘管兩者的功能是相同的。
|
for (int x=0; x<N; x++) { … } |
for (int x=0; x<=N-1; x++) { … } |
示例4-5(a) 循環變數屬於半開半閉區間 示例4-5(b) 循環變數屬於閉區間
4.6 switch語句
有了if語句為什麼還要switch語句？
switch是多分支選擇語句，而if語句只有兩個分支可供選擇。雖然可以用嵌套的if語句來實現多分支選擇，但那樣的程式冗長難讀。這是switch語句存在的理由。
switch語句的基本格式是：
switch (variable)
{
case value1 : …
break;
case value2 : …
break;
…
default : …
break;
}
【規則4-6-1】每個case語句的結尾不要忘了加break，否則將導致多個分支重疊（除非有意使多個分支重疊）。
【規則4-6-2】不要忘記最後那個default分支。即使程式真的不需要default處理，也應該保留語句 default : break; 這樣做並非多此一舉，而是為了防止別人誤以為你忘了default處理。
4.7 goto語句
自從提倡結構化設計以來，goto就成了有爭議的語句。首先，由於goto語句可以靈活跳轉，如果不加限制，它的確會破壞結構化設計風格。其次，goto語句經常帶來錯誤或隱患。它可能跳過了某些對象的構造、變數的初始化、重要的計算等語句，例如：
goto state;
String s1, s2; // 被goto跳過
int sum = 0; // 被goto跳過
…
state:
…
如果編譯器不能發覺此類錯誤，每用一次goto語句都可能留下隱患。
很多人建議廢除C++/C的goto語句，以絕後患。但實事求是地說，錯誤是程式設計師自己造成的，不是goto的過錯。goto 語句至少有一處可顯神通，它能從多重循環體中咻地一下子跳到外面，用不著寫很多次的break語句; 例如
{ …
{ …
{ …
goto error;
}
}
}
error:
…
就象樓房著火了，來不及從樓梯一級一級往下走，可從窗口跳出火坑。所以我們主張少用、慎用goto語句，而不是禁用。
總結：學習了基本語句與表達式就可以寫簡單的demo程式了。
改變自己，從現在做起———–久館
