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高质量C++/C编程向导(6)

技术开发2022-07-07阅读
第6章 函数设计
  函数是C++/C程序的基本功能单元,其重要性不言而喻。函数设计的细微缺点很容易导致该函数被错用,所以光使函数的功能正确是不够的。本章重点论述函数的接口设计和内部实现的一些规则。
  函数接口的两个要素是参数和返回值。C语言中,函数的参数和返回值的传递方式有两种:值传递(pass by value)和指针传递(pass by pointer)。C++ 语言中多了引用传递(pass by reference)。由于引用传递的性质象指针传递,而使用方式却象值传递,初学者常常迷惑不解,容易引起混乱,请先阅读6.6节“引用与指针的比较”。

  6.1 参数的规则
  l 【规则6-1-1】参数的书写要完整,不要贪图省事只写参数的类型而省略参数名字。如果函数没有参数,则用void填充。

  例如:

  void SetValue(int width, int height); // 良好的风格

  void SetValue(int, int); // 不良的风格

  float GetValue(void); // 良好的风格

  float GetValue(); // 不良的风格


  l 【规则6-1-2】参数命名要恰当,顺序要合理。

  例如编写字符串拷贝函数StringCopy,它有两个参数。如果把参数名字起为str1和str2,例如

  void StringCopy(char *str1, char *str2);

  那么我们很难搞清楚究竟是把str1拷贝到str2中,还是刚好倒过来。

  可以把参数名字起得更有意义,如叫strSource和strDestination。这样从名字上就可以看出应该把strSource拷贝到strDestination。

  还有一个问题,这两个参数那一个该在前那一个该在后?参数的顺序要遵循程序员的习惯。一般地,应将目的参数放在前面,源参数放在后面。

  如果将函数声明为:

  void StringCopy(char *strSource, char *strDestination);

  别人在使用时可能会不假思索地写成如下形式:

  char str[20];

  StringCopy(str, “Hello World”); // 参数顺序颠倒


  l 【规则6-1-3】如果参数是指针,且仅作输入用,则应在类型前加const,以防止该指针在函数体内被意外修改。

  例如:

  void StringCopy(char *strDestination,const char *strSource);


  l 【规则6-1-4】如果输入参数以值传递的方式传递对象,则宜改用“const &”方式来传递,这样可以省去临时对象的构造和析构过程,从而提高效率。


  2 【建议6-1-1】避免函数有太多的参数,参数个数尽量控制在5个以内。如果参数太多,在使用时容易将参数类型或顺序搞错。


  2 【建议6-1-2】尽量不要使用类型和数目不确定的参数。

  C标准库函数printf是采用不确定参数的典型代表,其原型为:

  int printf(const chat *format[, argument]…);

  这种风格的函数在编译时丧失了严格的类型安全检查。

  6.2 返回值的规则
  l 【规则6-2-1】不要省略返回值的类型。

  C语言中,凡不加类型说明的函数,一律自动按整型处理。这样做不会有什么好处,却容易被误解为void类型。

  C++语言有很严格的类型安全检查,不允许上述情况发生。由于C++程序可以调用C函数,为了避免混乱,规定任何C++/ C函数都必须有类型。如果函数没有返回值,那么应声明为void类型。


  l 【规则6-2-2】函数名字与返回值类型在语义上不可冲突。

  违反这条规则的典型代表是C标准库函数getchar。

  例如:

  char c;

  c = getchar();

  if (c == EOF)

  …

  按照getchar名字的意思,将变量c声明为char类型是很自然的事情。但不幸的是getchar的确不是char类型,而是int类型,其原型如下:

  int getchar(void);

  由于c是char类型,取值范围是[-128,127],如果宏EOF的值在char的取值范围之外,那么if语句将总是失败,这种“危险”人们一般哪里料得到!导致本例错误的责任并不在用户,是函数getchar误导了使用者。


  l 【规则6-2-3】不要将正常值和错误标志混在一起返回。正常值用输出参数获得,而错误标志用return语句返回。

  回顾上例,C标准库函数的设计者为什么要将getchar声明为令人迷糊的int类型呢?他会那么傻吗?

  在正常情况下,getchar的确返回单个字符。但如果getchar碰到文件结束标志或发生读错误,它必须返回一个标志EOF。为了区别于正常的字符,只好将EOF定义为负数(通常为负1)。因此函数getchar就成了int类型。

  我们在实际工作中,经常会碰到上述令人为难的问题。为了避免出现误解,我们应该将正常值和错误标志分开。即:正常值用输出参数获得,而错误标志用return语句返回。

  函数getchar可以改写成 BOOL GetChar(char *c);

  虽然gechar比GetChar灵活,例如 putchar(getchar()); 但是如果getchar用错了,它的灵活性又有什么用呢?


  2 【建议6-2-1】有时候函数原本不需要返回值,但为了增加灵活性如支持链式表达,可以附加返回值。

  例如字符串拷贝函数strcpy的原型:

  char *strcpy(char *strDest,const char *strSrc);

  strcpy函数将strSrc拷贝至输出参数strDest中,同时函数的返回值又是strDest。这样做并非多此一举,可以获得如下灵活性:

  char str[20];

  int length = strlen( strcpy(str, “Hello World”) );

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