高質(zhì)量C++-C編程指南

第3章命名規(guī)則比較著名的命名規(guī)則當(dāng)推Microsoft公司的“匈牙利”法，該命名規(guī)則的主要思想是“在變量和函數(shù)名中加入前綴以增進(jìn)人們對(duì)程序的理解”。例如所有的字符變量均以ch為前綴，若是指針變量則追加前綴P。如果一個(gè)變量由ppch開(kāi)頭，則表明它是指向字符指針的指針。“匈牙利”法最大的缺點(diǎn)是煩瑣，例如inti,j,k;floatx,y,z;倘若采用“匈牙利”命名規(guī)則，則應(yīng)當(dāng)寫(xiě)成int il,ij,ik;//前綴i表示int類(lèi)型floatfX,fY,fZ;//前綴f表示float類(lèi)型如此煩瑣的程序會(huì)讓絕大多數(shù)程序員無(wú)法忍受。據(jù)考察，沒(méi)有一種命名規(guī)則可以讓所有的程序員贊同，程序設(shè)計(jì)教科書(shū)一般都不指定命名規(guī)則。命名規(guī)則對(duì)軟件產(chǎn)品而言并不是“成敗悠關(guān)”的事，我們不要化太多精力試圖發(fā)明世界上最好的命名規(guī)則，而應(yīng)當(dāng)制定一種令大多數(shù)項(xiàng)目成員滿意的命名規(guī)則，并在項(xiàng)目中貫徹實(shí)施。共性規(guī)則本節(jié)論述的共性規(guī)則是被大多數(shù)程序員采納的，我們應(yīng)當(dāng)在遵循這些共性規(guī)則的前提下，再擴(kuò)充特定的規(guī)則，如3.2節(jié)?！疽?guī)則3-1-1】標(biāo)識(shí)符應(yīng)當(dāng)直觀且可以拼讀，可望文知意，不必進(jìn)行“解碼”。標(biāo)識(shí)符最好采用英文單詞或其組合，便于記憶和閱讀。切忌使用漢語(yǔ)拼音來(lái)命名。程序中的英文單詞一般不會(huì)太復(fù)雜，用詞應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確。例如不要把Currentvalue寫(xiě)成NowValueo【規(guī)則3-1-2）標(biāo)識(shí)符的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)符合amin-length.max-information”原則。幾十年前老ANSIC規(guī)定名字不準(zhǔn)超過(guò)6個(gè)字符，現(xiàn)今的C++/C不再有此限制。一般來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)名字能更好地表達(dá)含義，所以函數(shù)名、變量名、類(lèi)名長(zhǎng)達(dá)十幾個(gè)字符不足為怪。那么名字是否越長(zhǎng)約好？不見(jiàn)得！例如變量名maxval就比maxValueUntilOverflow好用。單字符的名字也是有用的，常見(jiàn)的如i,11,元111,必*,丫，2等，它們通常可用作函數(shù)內(nèi)的局部變量。【規(guī)則3-1-3］命名規(guī)則盡量與所采用的操作系統(tǒng)或開(kāi)發(fā)工具的風(fēng)格保持一致。例如Windows應(yīng)用程序的標(biāo)識(shí)符通常采用“大小寫(xiě)”混排的方式，如AddChikL而Unix應(yīng)用程序的標(biāo)識(shí)符通常采用“小寫(xiě)加下劃線”的方式，如add_child。別把這兩類(lèi)風(fēng)格混在一起用?！疽?guī)則3-1-4】程序中不要出現(xiàn)僅靠大小寫(xiě)區(qū)分的相似的標(biāo)識(shí)符。例如：intX,X;〃變量x與X容易混淆voidfoo(intx); //函數(shù)foo與F00容易混淆voidFOO(floatx);【規(guī)則3-1-5】程序中不要出現(xiàn)標(biāo)識(shí)符完全相同的局部變量和全局變量，盡管兩者的作用域不同而不會(huì)發(fā)生語(yǔ)法錯(cuò)誤，但會(huì)使人誤解。【規(guī)則3-1-6］變量的名字應(yīng)當(dāng)使用“名詞”或者“形容詞+名詞”。例如：floatvalue;floatoldValue;floatnewValue;【規(guī)則3-1-7］全局函數(shù)的名字應(yīng)當(dāng)使用“動(dòng)詞”或者“動(dòng)詞+名詞”(動(dòng)賓詞組)。類(lèi)的成員函數(shù)應(yīng)當(dāng)只使用“動(dòng)詞”，被省略掉的名詞就是對(duì)象本身。例如：DrawBox(); //全局函數(shù)box->Draw(); //類(lèi)的成員函數(shù)【規(guī)則3-1-8］用正確的反義詞組命名具有互斥意義的變量或相反動(dòng)作的函數(shù)等。例如：intminValue;intmaxValue;intSetValue(...);intGetValue(...);令【建議3-1-1】盡量避免名字中出現(xiàn)數(shù)字編號(hào)，如Valuel,Value2等，除非邏輯上的確需要編號(hào)。這是為了防止程序員偷懶，不肯為命名動(dòng)腦筋而導(dǎo)致產(chǎn)生無(wú)意義的名字(因?yàn)橛脭?shù)字編號(hào)最省事)。簡(jiǎn)單的Windows應(yīng)用程序命名規(guī)則作者對(duì)“匈牙利”命名規(guī)則做了合理的簡(jiǎn)化，下述的命名規(guī)則簡(jiǎn)單易用，比較適合于Windows應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)?！疽?guī)則3-2-1】類(lèi)名和函數(shù)名用大寫(xiě)字母開(kāi)頭的單詞組合而成。例如：classNode; // 類(lèi)名classLeafNode; // 類(lèi)名voidDraw(void) ; // 函數(shù)名voidSetValue(intvalue)：// 函數(shù)名【規(guī)則3-2-2］變量和參數(shù)用小寫(xiě)字母開(kāi)頭的單詞組合而成。例如：BOOLflag;intdrawMode;【規(guī)則3?2?3】常量全用大寫(xiě)的字母，用下劃線分割單詞。例如：constintMAX=100;constintMAXLENGTH=100;【規(guī)則3-2-4］靜態(tài)變量加前綴s_(表示static)?例如：voidInit(...){staticints_initValue;//靜態(tài)變量【規(guī)則3-2-5］如果不得已需要全局變量，則使全局變量加前綴g_(表示global)。例如：intghowManyPeople; //全局變量intghowMuchMoney; //全局變量【規(guī)則3-2-6］類(lèi)的數(shù)據(jù)成員加前綴m_(表示member),這樣可以避免數(shù)據(jù)成員與成員函數(shù)的參數(shù)同名。例如：voidObject::SetValue(intwidth,intheight){m_width=width;m_height=height;)【規(guī)則3-2-7］為了防止某一軟件庫(kù)中的一些標(biāo)識(shí)符和其它軟件庫(kù)中的沖突，可以為各種標(biāo)識(shí)符加上能反映軟件性質(zhì)的前綴。例如三維圖形標(biāo)準(zhǔn)OpenGL的所有庫(kù)函數(shù)均以gl開(kāi)頭，所有常量(或宏定義)均以GL開(kāi)頭。簡(jiǎn)單的Unix應(yīng)用程序命名規(guī)則第4章表達(dá)式和基本語(yǔ)句讀者可能懷疑：連if、for,while>goto,switch這樣簡(jiǎn)單的東西也要探討編程風(fēng)格，是不是小題大做？我真的發(fā)覺(jué)很多程序員用隱含錯(cuò)誤的方式寫(xiě)表達(dá)式和基本語(yǔ)句，我自己也犯過(guò)類(lèi)似的錯(cuò)誤。表達(dá)式和語(yǔ)句都屬于C++/C的短語(yǔ)結(jié)構(gòu)語(yǔ)法。它們看似簡(jiǎn)單，但使用時(shí)隱患比較多。本章歸納了正確使用表達(dá)式和語(yǔ)句的一些規(guī)則與建議。運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)C++/C語(yǔ)言的運(yùn)算符有數(shù)十個(gè)，運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)與結(jié)合律如表4-1所示。注意一元運(yùn)算符+-【規(guī)則【規(guī)則4-1-1】如果代碼行中的運(yùn)算符比較多，用括號(hào)確定表達(dá)式的操作順序，避免使用默認(rèn)的優(yōu)先級(jí)。由于將表4-1熟記是比較困難的，為了防止產(chǎn)生歧義并提高可讀性，應(yīng)當(dāng)用括號(hào)確定表達(dá)式的操作順序。例如：優(yōu)先級(jí)運(yùn)算符結(jié)合律()[]>.從左至右!?++—(類(lèi)型)sizeof從右至左從+-*&*/%從左至右高+-從左至右??從左至右到<<=>>=從左至右==!=從左至右低&從左至右排A從左至右1從左至右列&&從左至右II從右至左?:從右至左= 1— —=*=/=%=&=A=從左至右1=?=?=表4-1運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)與結(jié)合律word=(high?8)|lowif((a|b)&&(a&c))復(fù)合表達(dá)式如a=b=c=O這樣的表達(dá)式稱為復(fù)合表達(dá)式。允許復(fù)合表達(dá)式存在的理由是：(1)書(shū)寫(xiě)簡(jiǎn)潔：(2)可以提高編譯效率。但要防止濫用復(fù)合表達(dá)式?！疽?guī)則4-2-1】不要編寫(xiě)太復(fù)雜的復(fù)合表達(dá)式。例如：i=a>=b&&c〈d&&c+f<=g+h;//復(fù)合表達(dá)式過(guò)于復(fù)雜【規(guī)則4-2-2］不要有多用途的復(fù)合表達(dá)式。例如：d=(a=b+c)+r;該表達(dá)式既求a值又求d值。應(yīng)該拆分為兩個(gè)獨(dú)立的語(yǔ)句：a=b+c;d=a+r;【規(guī)則4-2-3】不要把程序中的復(fù)合表達(dá)式與“真正的數(shù)學(xué)表達(dá)式”混淆。例如：if(a<b<c) //a<b<c是數(shù)學(xué)表達(dá)式而不是程序表達(dá)式并不表示if((a<b)&&(b<c))而是成了令人費(fèi)解的if((a<b)<c)if語(yǔ)句if語(yǔ)句是C++/C語(yǔ)言中最簡(jiǎn)單、最常用的語(yǔ)句，然而很多程序員用隱含錯(cuò)誤的方式寫(xiě)if語(yǔ)句。本節(jié)以“與零值比較”為例，展開(kāi)討論。4.3.1布爾變量與零值比較?【規(guī)則4-3-1］不可將布爾變量直接與TRUE、FALSE或者1、0進(jìn)行比較。根據(jù)布爾類(lèi)型的語(yǔ)義，零值為“假”(記為FALSE),任何非零值都是“真”(記為T(mén)RUE)。TRUE的值究竟是什么并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。例如VisualC++將TRUE定義為1,而VisualBasic則將TRUE定義為-1。假設(shè)布爾變量名字為flag,它與零值比較的標(biāo)準(zhǔn)if語(yǔ)句如下：if(flag)〃表示flag為真if(!flag)//表示flag為假其它的用法都屬于不良風(fēng)格，例如：if(flag==TRUE)if(flag==1)if(flag==FALSE)if(flag==0)3.2整型變量與零值比較? 【規(guī)貝！I4-3-2］應(yīng)當(dāng)將整型變量用“=="或“！=”直接與0比較。假設(shè)整型變量的名字為value,它與零值比較的標(biāo)準(zhǔn)if語(yǔ)句如下：if(value==0)if(value!=0)不可模仿布爾變量的風(fēng)格而寫(xiě)成if(value)//會(huì)讓人誤解value是布爾變量if(!value)3.3浮點(diǎn)變量與零值比較? 【規(guī)貝IJ4-3-3］不可將浮點(diǎn)變量用“=="或"！=”與任何數(shù)字比較。千萬(wàn)要留意，無(wú)論是float還是double類(lèi)型的變量，都有精度限制。所以一定要避免將浮點(diǎn)變量用“=="或"！=”與數(shù)字比較，應(yīng)該設(shè)法轉(zhuǎn)化成“>="或“<="形式。假設(shè)浮點(diǎn)變量的名字為x,應(yīng)當(dāng)將if(x-0.0)〃隱含錯(cuò)誤的比較轉(zhuǎn)化為if((x>=-EPSIN0N)&&(x<=EPSIN0N))其中EPSIN0N是允許的誤差(即精度)。3.4指針變量與零值比較? 【規(guī)貝IJ4-3-4］應(yīng)當(dāng)將指針變量用“=="或"！=”與NULL比較。指針變量的零值是“空”(記為NULDo盡管NULL的值與0相同，但是兩者意義不同。假設(shè)指針變量的名字為P，它與零值比較的標(biāo)準(zhǔn)if語(yǔ)句如下：if(p==NULL)//p與NULL顯式比較，強(qiáng)調(diào)p是指針變量if(p!=NULL)不要寫(xiě)成if(p==0) //容易讓人誤解p是整型變量if(p!=0)或者if(P) //容易讓人誤解P是布爾變量if(!p)4.3.5對(duì)if語(yǔ)句的補(bǔ)充說(shuō)明有時(shí)候我們可能會(huì)看到if(NULL==p)這樣古怪的格式。不是程序?qū)戝e(cuò)了，是程序員為了防止將if(p==NULL)誤寫(xiě)成if(p=NULL),而有意把p和NULL顛倒。編譯器認(rèn)為if(p=NULL)是合法的，但是會(huì)指出if(NULL=p)是錯(cuò)誤的，因?yàn)镹ULL不能被賦值。程序中有時(shí)會(huì)遇到if/else/return的組合，應(yīng)該將如下不良風(fēng)格的程序if(condition)returnx;returny;改寫(xiě)為if(condition){returnx;}else(returny;)或者改寫(xiě)成更加簡(jiǎn)練的return(condition?x:y);4.4循環(huán)語(yǔ)句的效率C++/C循環(huán)語(yǔ)句中，for語(yǔ)句使用頻率最高，while語(yǔ)句其次，do語(yǔ)句很少用。本節(jié)重點(diǎn)論述循環(huán)體的效率。提高循環(huán)體效率的基本辦法是降低循環(huán)體的復(fù)雜性。?【建議4-4-1］在多重循環(huán)中，如果有可能，應(yīng)當(dāng)將最長(zhǎng)的循環(huán)放在最內(nèi)層，最短的循環(huán)放在最外層，以減少CPU跨切循環(huán)層的次數(shù)。例如示例4-4(b)的效率比示例4-4(a)的高。for(row=0;row<100;row++)ffor(col=0;col<5;col-H-)(for(col=0;col<5;col++)/for(row=0;row<100;row+-i-)I\sum=sum+a[row][col];sum=sum+a[row][col];})}}示例4-4(a)低效率：長(zhǎng)循環(huán)在最外層示例4-4(b)高效率：長(zhǎng)循環(huán)在最內(nèi)層?【建議4-4-2】如果循環(huán)體內(nèi)存在邏輯判斷，并且循環(huán)次數(shù)很大，宜將邏輯判斷移到循環(huán)體的外面。示例4-4(c)的程序比示例4-4(d)多執(zhí)行了NT次邏輯判斷。并且由于前者老要進(jìn)行邏輯判斷，打斷了循環(huán)“流水線”作業(yè)，使得編譯器不能對(duì)循環(huán)進(jìn)行優(yōu)化處理，降低了效率。如果N非常大，最好采用示例4-4(d)的寫(xiě)法，可以提高效率。如果N非常小，兩者效率差別并不明顯，采用示例4-4(c)的寫(xiě)法比較好，因?yàn)槌绦蚋雍?jiǎn)潔。for(i=0;i<N;i++)(if(condition)DoSomething();elseDoOtherthingO;if(condition)(for(i=0;i<N;i++)DoSomething();}else{for(i=0;i<N;i++)DoOtherthingO；}表4-4(c)效率低但程序簡(jiǎn)潔 表4-4(d)效率高但程序不簡(jiǎn)潔for語(yǔ)句的循環(huán)控制變量【規(guī)則4-5-1】不可在for循環(huán)體內(nèi)修改循環(huán)變量，防止for循環(huán)失去控制。【建議4-5-1］建議for語(yǔ)句的循環(huán)控制變量的取值采用“半開(kāi)半閉區(qū)間”寫(xiě)法。示例4-5(a)中的x值屬于半開(kāi)半閉區(qū)間"0=<x<N"，起點(diǎn)到終點(diǎn)的間隔為N,循環(huán)次數(shù)為No示例4-5(b)中的x值屬于閉區(qū)間"0=<x<=NT"，起點(diǎn)到終點(diǎn)的間隔為NT,循環(huán)次數(shù)為N?相比之下，示例4-5(a)的寫(xiě)法更加直觀，盡管兩者的功能是相同的。for(intx=0;x<N;x++){for(intx=0;x<=N-l;x++)())示例4-5(a)循環(huán)變量屈于半開(kāi)半閉區(qū)間示例4-5(b)循環(huán)變量屬于閉區(qū)間switch語(yǔ)句有了if語(yǔ)句為什么還要switch語(yǔ)句？switch是多分支選擇語(yǔ)句，而if語(yǔ)句只有兩個(gè)分支可供選擇。雖然可以用嵌套的if語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)多分支選擇，但那樣的程序冗長(zhǎng)難讀。這是switch語(yǔ)句存在的理由。switch語(yǔ)句的基本格式是：switch(variable)|casevaluel:???break;casevalue2:break;default:break;【規(guī)則4-6-1]每個(gè)case語(yǔ)句的結(jié)尾不要忘了加break,否則將導(dǎo)致多個(gè)分支重疊(除非有意使多個(gè)分支重疊)。【規(guī)貝!]4?6?2】不要忘記最后那個(gè)default分支。即使程序真的不需要default處理，也應(yīng)該保留語(yǔ)句default:break;這樣做并非多此一舉，而是為了防止別人誤以為你忘了default處理。goto語(yǔ)句自從提倡結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)以來(lái)，got。就成了有爭(zhēng)議的語(yǔ)句。首先，由于goto語(yǔ)句可以靈活跳轉(zhuǎn)，如果不加限制，它的確會(huì)破壞結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)風(fēng)格。其次，goto語(yǔ)句經(jīng)常帶來(lái)錯(cuò)誤或隱患。它可能跳過(guò)了某些對(duì)象的構(gòu)造、變量的初始化、重要的計(jì)算等語(yǔ)句，例如：gotostate;Stringsi,s2;//被goto跳過(guò)intsum=0; //被goto跳過(guò)state:如果編譯器不能發(fā)覺(jué)此類(lèi)錯(cuò)誤，每用一次goto語(yǔ)句都可能留下隱患。很多人建議廢除C++/C的goto語(yǔ)句，以絕后患。但實(shí)事求是地說(shuō)，錯(cuò)誤是程序員自己造成的，不是goto的過(guò)錯(cuò)。goto語(yǔ)句至少有?處可顯神通，它能從多重循環(huán)體中咻地一下子跳到外面，用不著寫(xiě)很多次的break語(yǔ)句；例如gotoerror;error:就象樓房著火了，來(lái)不及從樓梯一級(jí)一級(jí)往下走，可從窗口跳出火坑。所以我們主張少用、慎用goto語(yǔ)句，而不是禁用。第5章常量常量是一種標(biāo)識(shí)符，它的值在運(yùn)行期間恒定不變。C語(yǔ)言用#define來(lái)定義常量（稱為宏常量）。C++語(yǔ)言除了#define外還可以用const來(lái)定義常量（稱為const常量）。5.1為什么需要常量如果不使用常量，直接在程序中填寫(xiě)數(shù)字或字符串，將會(huì)有什么麻煩？（1）程序的可讀性（可理解性）變差。程序員自己會(huì)忘記那些數(shù)字或字符串是什么意思，用戶則更加不知它們從何處來(lái)、表示什么。（2）在程序的很多地方輸入同樣的數(shù)字或字符串，難保不發(fā)生書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤。（3）如果要修改數(shù)字或字符串，則會(huì)在很多地方改動(dòng)，既麻煩又容易出錯(cuò)。?【規(guī)則5-1-1］盡量使用含義直觀的常量來(lái)表示那些將在程序中多次出現(xiàn)的數(shù)字或字符串。例如：#defineMAX100 /*C語(yǔ)言的宏常量*/constintMAX=100; //C++語(yǔ)言的const常量constfloatPI=3.14159;//C++語(yǔ)言的const常量const與#define的比較C++語(yǔ)言可以用const來(lái)定義常量，也可以用#define來(lái)定義常量。但是前者比后者有更多的優(yōu)點(diǎn)：const常量有數(shù)據(jù)類(lèi)型，而宏常量沒(méi)有數(shù)據(jù)類(lèi)型。編譯器可以對(duì)前者進(jìn)行類(lèi)型安全檢查。而對(duì)后者只進(jìn)行字符替換，沒(méi)有類(lèi)型安全檢查，并且在字符替換可能會(huì)產(chǎn)生意料不到的錯(cuò)誤（邊際效應(yīng)）。有些集成化的調(diào)試工具可以對(duì)const常量進(jìn)行調(diào)試，但是不能對(duì)宏常量進(jìn)行調(diào)試?！疽?guī)則5-2-1］在C++程序中只使用const常量而不使用宏常量，即const常量完全取代宏常量。常量定義規(guī)則【規(guī)則5-3-1】需要對(duì)外公開(kāi)的常量放在頭文件中，不需要對(duì)外公開(kāi)的常量放在定義文件的頭部。為便于管理，可以把不同模塊的常量集中存放在一個(gè)公共的頭文件中?！疽?guī)則5-3-2]如果某一常量與其它常量密切相關(guān)，應(yīng)在定義中包含這種關(guān)系，而不應(yīng)給出?些孤立的值。例如：constfloatRADIUS=100;constfloatDIAMETER=RADIUS*2;類(lèi)中的常量有時(shí)我們希望某些常量只在類(lèi)中有效。由于#define定義的宏常量是全局的，不能達(dá)到目的，于是想當(dāng)然地覺(jué)得應(yīng)該用const修飾數(shù)據(jù)成員來(lái)實(shí)現(xiàn)。const數(shù)據(jù)成員的確是存在的，但其含義卻不是我們所期望的。const數(shù)據(jù)成員只在某個(gè)對(duì)象生存期內(nèi)是常量，而對(duì)于整個(gè)類(lèi)而言卻是可變的，因?yàn)轭?lèi)可以創(chuàng)建多個(gè)對(duì)象，不同的對(duì)象其const數(shù)據(jù)成員的值可以不同。不能在類(lèi)聲明中初始化const數(shù)據(jù)成員。以下用法是錯(cuò)誤的，因?yàn)轭?lèi)的對(duì)象未被創(chuàng)建時(shí)，編譯器不知道SIZE的值是什么。classA{…constintSIZE=100;//錯(cuò)誤，企圖在類(lèi)聲明中初始化const數(shù)據(jù)成員intarray[SIZE]; //錯(cuò)誤，未知的SIZE)；const數(shù)據(jù)成員的初始化只能在類(lèi)構(gòu)造函數(shù)的初始化表中進(jìn)行，例如classA{…A(intsize);//構(gòu)造函數(shù)constintSIZE;);A::A(intsize):SIZE(size)//構(gòu)造函數(shù)的初始化表Aa(100);//對(duì)象a的SIZE值為100Ab(200);//對(duì)象b的SIZE值為200怎樣才能建立在整個(gè)類(lèi)中都恒定的常量呢？別指望const數(shù)據(jù)成員了，應(yīng)該用類(lèi)中的枚舉常量來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如classA{…enum{SIZE1=100,SIZE2=200};//枚舉常量intarrayl[SIZE1];intarray2[SIZE2];};枚舉常量不會(huì)占用對(duì)象的存儲(chǔ)空間，它們?cè)诰幾g時(shí)被全部求值。枚舉常量的缺點(diǎn)是:它的隱含數(shù)據(jù)類(lèi)型是整數(shù)，其最大值有限，且不能表示浮點(diǎn)數(shù)（如PF3.14159）。第6章函數(shù)設(shè)計(jì)函數(shù)是C++/C程序的基本功能單元，其重要性不言而喻。函數(shù)設(shè)計(jì)的細(xì)微缺點(diǎn)很容易導(dǎo)致該函數(shù)被錯(cuò)用，所以光使函數(shù)的功能正確是不夠的。本章重點(diǎn)論述函數(shù)的接口設(shè)計(jì)和內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的一些規(guī)則。函數(shù)接口的兩個(gè)要素是參數(shù)和返回值。C語(yǔ)言中，函數(shù)的參數(shù)和返回值的傳遞方式有兩種：值傳遞(passbyvalue)和指針傳遞(passbypointer)oC++語(yǔ)言中多了引用傳遞(passbyreference)o由于引用傳遞的性質(zhì)象指針傳遞，而使用方式卻象值傳遞，初學(xué)者常常迷惑不解，容易引起混亂，請(qǐng)先閱讀6.6節(jié)“引用與指針的比較”。參數(shù)的規(guī)則【規(guī)則6-1-1］參數(shù)的書(shū)寫(xiě)要完整，不要貪圖省事只寫(xiě)參數(shù)的類(lèi)型而省略參數(shù)名字。如果函數(shù)沒(méi)有參數(shù)，則用void填充。例如：voidSetValue(intwidth,intheight);//良好的風(fēng)格voidSetValue(int,int); //不良的風(fēng)格floatGetValue(void); //良好的風(fēng)格floatGetValueO; //不良的風(fēng)格【規(guī)則6-1-2］參數(shù)命名要恰當(dāng)，順序要合理。例如編寫(xiě)字符串拷貝函數(shù)StringCopy,它有兩個(gè)參數(shù)。如果把參數(shù)名字起為strl和str2,例如voidStringCopy(char【規(guī)則【規(guī)則6-1-3］如果參數(shù)是指針，且僅作輸入用，則應(yīng)在類(lèi)型前加const,以防止該指針在函數(shù)體內(nèi)被意外修改。例如：那么我們很難搞清楚究竟是把strl拷貝到str2中，還是剛好倒過(guò)來(lái)?？梢园褏?shù)名字起得更有意義，如叫strSource和strDestination。這樣從名字上就可以看出應(yīng)該把strSource拷貝至UstrDestination。還有一個(gè)問(wèn)題，這兩個(gè)參數(shù)那一個(gè)該在前那一個(gè)該在后？參數(shù)的順序要遵循程序員的習(xí)慣。一般地，應(yīng)將目的參數(shù)放在前面，源參數(shù)放在后面。如果將函數(shù)聲明為：voidStringCopy(char*strSource,char*strDestination);別人在使用時(shí)可能會(huì)不假思索地寫(xiě)成如下形式：charstr［20］;StringCopy(str,"HelloWorldw);//參數(shù)順序顛倒voidStringCopy(char【規(guī)則【規(guī)則6-2-3］不要將正常值和錯(cuò)誤標(biāo)志混在一起返回。正常值用輸出參數(shù)獲得，而錯(cuò)誤標(biāo)志用return語(yǔ)句返回?；仡櫳侠珻標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)的設(shè)計(jì)者為什么要將getchar聲明為令人迷糊的int類(lèi)型呢？【規(guī)則6-1-4］如果輸入?yún)?shù)以值傳遞的方式傳遞對(duì)象，則宜改用“const&”方式來(lái)傳遞，這樣可以省去臨時(shí)對(duì)象的構(gòu)造和析構(gòu)過(guò)程，從而提高效率。令【建議6-1-1】避免函數(shù)有太多的參數(shù)，參數(shù)個(gè)數(shù)盡量控制在5個(gè)以內(nèi)。如果參數(shù)太多，在使用時(shí)容易將參數(shù)類(lèi)型或順序搞錯(cuò)。令【建議6-1-2］盡量不要使用類(lèi)型和數(shù)目不確定的參數(shù)。C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)printf是采用不確定參數(shù)的典型代表，其原型為：intprintf(constchat*format［,argument3?,,);這種風(fēng)格的函數(shù)在編譯時(shí)喪失了嚴(yán)格的類(lèi)型安全檢查。返回值的規(guī)則【規(guī)則6-2-1】不要省略返回值的類(lèi)型。C語(yǔ)言中，凡不加類(lèi)型說(shuō)明的函數(shù)，一律自動(dòng)按整型處理。這樣做不會(huì)有什么好處，卻容易被誤解為void類(lèi)型。C++語(yǔ)言有很?chē)?yán)格的類(lèi)型安全檢查，不允許上述情況發(fā)生。由于C++程序可以調(diào)用C函數(shù)，為了避免混亂，規(guī)定任何C++/C函數(shù)都必須有類(lèi)型。如果函數(shù)沒(méi)有返回值，那么應(yīng)聲明為void類(lèi)型?！疽?guī)則6-2-2】函數(shù)名字與返回值類(lèi)型在語(yǔ)義上不可沖突。違反這條規(guī)則的典型代表是C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)getchar。例如：charc;c=getchar();if(c==EOF)按照getchar名字的意思、，將變量c聲明為char類(lèi)型是很自然的事情。但不幸的是getchar的確不是char類(lèi)型，而是int類(lèi)型，其原型如下：intgetchar(void);由于c是char類(lèi)型，取值范圍是［-128,127］,如果宏EOF的值在char的取值范圍之外，那么if語(yǔ)句將總是失敗，這種''危險(xiǎn)"人們一般哪里料得到！導(dǎo)致本例錯(cuò)誤的責(zé)任并不在用戶，是函數(shù)getchar誤導(dǎo)了使用者。他會(huì)那么傻嗎？在正常情況下，getchar的確返回單個(gè)字符。但如果getchar碰到文件結(jié)束標(biāo)志或發(fā)生讀錯(cuò)誤，它必須返回一個(gè)標(biāo)志EOF。為了區(qū)別于正常的字符，只好將EOF定義為負(fù)數(shù)(通常為負(fù)1)。因此函數(shù)getchar就成了int類(lèi)型。我們?cè)趯?shí)際工作中，經(jīng)常會(huì)碰到上述令人為難的問(wèn)題。為了避免出現(xiàn)誤解，我們應(yīng)該將正常值和錯(cuò)誤標(biāo)志分開(kāi)。即：正常值用輸出參數(shù)獲得，而錯(cuò)誤標(biāo)志用return語(yǔ)句返回。函數(shù)getchar可以改寫(xiě)成BOOLGetChar(char*c);雖然gechar比GetChar靈活，例如putchar(getchar());但是如果getchar用錯(cuò)了,它的靈活性又有什么用呢？令【建議6-2-1］有時(shí)候函數(shù)原本不需要返回值，但為了增加靈活性如支持鏈?zhǔn)奖磉_(dá)，可以附加返［可值。例如字符串拷貝函數(shù)strcpy的原型：char*strcpy(char*strDest,constchar*strSrc);strcpy函數(shù)將strSrc拷貝至輸出參數(shù)strDest中，同時(shí)函數(shù)的返回值又是strDest。這樣做并非多此一舉，可以獲得如下靈活性：charstr［20］;intlength=strlen(strcpy(str,HelloWorldw));令【建議6-2-2］如果函數(shù)的返回值是一個(gè)對(duì)象，有些場(chǎng)合用“引用傳遞”替換“值傳遞”可以提高效率。而有些場(chǎng)合只能用“值傳遞”而不能用“引用傳遞”，否則會(huì)出錯(cuò)。例如：classString(—//賦值函數(shù)String&operate=(constStringftother);//相加函數(shù)，如果沒(méi)有friend修飾則只許有一個(gè)右側(cè)參數(shù)friendStringoperate+(constString&sl,constString&s2);private:char*m_data：)String的賦值函數(shù)。perate=的實(shí)現(xiàn)如下：String&String::operate=(constStringftother)if(this==Aother)return*this;deletem_data;mdata=newchar[strlen(other.data)+l];strcpy(m_data,other,data);return*this;//返回的是*this的引用，無(wú)需拷貝過(guò)程)對(duì)于賦值函數(shù)，應(yīng)當(dāng)用“引用傳遞”的方式返回String對(duì)象。如果用“值傳遞”的方式，雖然功能仍然正確，但由于return語(yǔ)句要把*this拷貝到保存返回值的外部存儲(chǔ)單元之中，增加了不必要的開(kāi)銷(xiāo)，降低了賦值函數(shù)的效率。例如：Stringa,b,c;a=b;//如果用“值傳遞”，將產(chǎn)生一次*this拷貝a=b=c;//如果用“值傳遞”，將產(chǎn)生兩次*this拷貝String的相加函數(shù)operate+的實(shí)現(xiàn)如下：Stringoperate+(constString&sl,constString&s2)(Stringtemp;deletetemp,data;//temp,data是僅含'\0'的字符串temp.data=newchar[strlen(si.data)+strlen(s2.data)+1];strcpy(temp,data,si.data);strcat(temp,data,s2.data);returntemp;}對(duì)于相加函數(shù)，應(yīng)當(dāng)用“值傳遞”的方式返回String對(duì)象。如果改用“引用傳遞”，那么函數(shù)返回值是一個(gè)指向局部對(duì)象temp的“引用"。由于temp在函數(shù)結(jié)束時(shí)被自動(dòng)銷(xiāo)毀，將導(dǎo)致返回的“引用”無(wú)效。例如：c=a+b;此時(shí)a+b并不返回期望值，c什么也得不到，流下了隱患。函數(shù)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的規(guī)則不同功能的函數(shù)其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)各不相同，看起來(lái)似乎無(wú)法就“內(nèi)部實(shí)現(xiàn)”達(dá)成一致的觀點(diǎn)。但根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，我們可以在函數(shù)體的“入口處”和“出口處”從嚴(yán)把關(guān)，從而提高函數(shù)的質(zhì)量?！疽?guī)則6-3-1】在函數(shù)體的“入口處”，對(duì)參數(shù)的有效性進(jìn)行檢查。很多程序錯(cuò)誤是由非法參數(shù)引起的，我們應(yīng)該充分理解并正確使用“斷言”(assert)來(lái)防止此類(lèi)錯(cuò)誤。詳見(jiàn)6.5節(jié)“使用斷言”。?【規(guī)則6-3-2】在函數(shù)體的“出口處”，對(duì)return語(yǔ)句的正確性和效率進(jìn)行檢查。如果函數(shù)有返回值，那么函數(shù)的“出口處”是return語(yǔ)句。我們不要輕視r(shí)eturn語(yǔ)句。如果return語(yǔ)句寫(xiě)得不好，函數(shù)要么出錯(cuò)，要么效率低下。注意事項(xiàng)如下：(1)return語(yǔ)句不可返回指向“棧內(nèi)存”的“指針”或者“引用”，因?yàn)樵搩?nèi)存在函數(shù)體結(jié)束時(shí)被自動(dòng)銷(xiāo)毀。例如char*Func(void)(charstr[]="helloworld";//str的內(nèi)存位于棧上returnstr：//將導(dǎo)致錯(cuò)誤)(2)要搞清楚返回的究竟是“值”、“指針”還是“引用”。(3)如果函數(shù)返回值是一個(gè)對(duì)象，要考慮return語(yǔ)句的效率。例如returnString(si+s2);這是臨時(shí)對(duì)象的語(yǔ)法，表示“創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)對(duì)象并返回它”。不要以為它與“先創(chuàng)建一個(gè)局部對(duì)象temp并返回它的結(jié)果"是等價(jià)的，如Stringtemp(si+s2);returntemp;實(shí)質(zhì)不然，上述代碼將發(fā)生三件事。首先，temp對(duì)象被創(chuàng)建，同時(shí)完成初始化；然后拷貝構(gòu)造函數(shù)把temp拷貝到保存返回值的外部存儲(chǔ)單元中；最后，temp在函數(shù)結(jié)束時(shí)被銷(xiāo)毀(調(diào)用析構(gòu)函數(shù))。然而“創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)對(duì)象并返回它”的過(guò)程是不同的，編譯器直接把臨時(shí)對(duì)象創(chuàng)建并初始化在外部存儲(chǔ)單元中，省去了拷貝和析構(gòu)的化費(fèi)，提高了效率。類(lèi)似地，我們不要將returnint(x+y);//創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)變量并返回它寫(xiě)成inttemp=x+y;returntemp;由于內(nèi)部數(shù)據(jù)類(lèi)型如int,float,double的變量不存在構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)，雖然該“臨時(shí)變量的語(yǔ)法”不會(huì)提高多少效率，但是程序更加簡(jiǎn)潔易讀。其它建議令【建議6-4-1】函數(shù)的功能要單一，不要設(shè)計(jì)多用途的函數(shù)。令【建議6-4-2]函數(shù)體的規(guī)模要小，盡量控制在50行代碼之內(nèi)。令【建議6-4-3]盡量避免函數(shù)帶有“記憶”功能。相同的輸入應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生相同的輸出。帶有“記憶”功能的函數(shù)，其行為可能是不可預(yù)測(cè)的，因?yàn)樗男袨榭赡苋Q于某種“記憶狀態(tài):這樣的函數(shù)既不易理解又不利于測(cè)試和維護(hù)。在C/C++語(yǔ)言中，函數(shù)的static局部變量是函數(shù)的“記憶”存儲(chǔ)器。建議盡量少用static局部變量，除非必需。令【建議6-4-4】不僅要檢查輸入?yún)?shù)的有效性，還要檢查通過(guò)其它途徑進(jìn)入函數(shù)體內(nèi)的變量的有效性，例如全局變量、文件句柄等。令【建議6-4-5］用于出錯(cuò)處理的返回值一定要清楚，讓使用者不容易忽視或誤解錯(cuò)誤情況。使用斷言程序一般分為Debug版本和Release版本，Debug版本用于內(nèi)部調(diào)試，Release版本發(fā)行給用戶使用。斷言assert是僅在Debug版本起作用的宏，它用于檢查“不應(yīng)該”發(fā)生的情況。示例6-5是一個(gè)內(nèi)存復(fù)制函數(shù)。在運(yùn)行過(guò)程中，如果assert的參數(shù)為假，那么程序就會(huì)中止（一般地還會(huì)出現(xiàn)提示對(duì)話，說(shuō)明在什么地方引發(fā)了assert）。void*memcpy(void*pvTo,constvoid*pvFrom,size_tsize)(assert((pvTo!=NULL)&&(pvFrom!=NULL));〃使用斷言byte*pbTo=(byte*)pvTo;//防止改變pvTo的地址byte*pbFrom=(byte*)pvFrom;//防止改變pvFrom的地址while(size->0)*pbTo++=*pbFrom++;)returnpvTo;示例6-5復(fù)制不重疊的內(nèi)存塊assert不是一個(gè)倉(cāng)促拼湊起來(lái)的宏。為了不在程序的Debug版本和Release版本引起差別，assert不應(yīng)該產(chǎn)生任何副作用。所以assert不是函數(shù)，而是宏。程序員可以把a(bǔ)ssert看成一個(gè)在任何系統(tǒng)狀態(tài)下都可以安全使用的無(wú)害測(cè)試手段。如果程序在assert處終止了，并不是說(shuō)含有該assert的函數(shù)有錯(cuò)誤，而是調(diào)用者出了差錯(cuò)，assert可以幫助我們找到發(fā)生錯(cuò)誤的原因。很少有比跟蹤到程序的斷言，卻不知道該斷言的作用更讓人沮喪的事了。你化了很多時(shí)間，不是為了排除錯(cuò)誤，而只是為了弄清楚這個(gè)錯(cuò)誤到底是什么。有的時(shí)候，程序員偶爾還會(huì)設(shè)計(jì)出有錯(cuò)誤的斷言。所以如果搞不清楚斷言檢查的是什么，就很難判斷錯(cuò)誤是出現(xiàn)在程序中，還是出現(xiàn)在斷言中。幸運(yùn)的是這個(gè)問(wèn)題很好解決，只要加上清晰的注釋即可。這本是顯而易見(jiàn)的事情，可是很少有程序員這樣做。這好比一個(gè)人在森林里，看到樹(shù)上釘著一塊“危險(xiǎn)”的大牌子。但危險(xiǎn)到底是什么？樹(shù)要倒？有廢井？有野獸？除非告訴人們“危險(xiǎn)”是什么，否則這個(gè)警告牌難以起到積極有效的作用。難以理解的斷言常常被程序員忽略，甚至被刪除。［Maguire,p8-p30］【規(guī)則6-5-1］使用斷言捕捉不應(yīng)該發(fā)生的非法情況。不要混清非法情況與錯(cuò)誤情況之間的區(qū)別，后者是必然存在的并且是一定要作出處理的?！疽?guī)則6-5-2］在函數(shù)的入口處，使用斷言檢查參數(shù)的有效性（合法性）?！窘ㄗh6-5-1］在編寫(xiě)函數(shù)時(shí)，要進(jìn)行反復(fù)的考查，并且自問(wèn)：“我打算做哪些假定？”一旦確定了的假定，就要使用斷言對(duì)假定進(jìn)行檢查?！窘ㄗh6-5-2］一般教科書(shū)都鼓勵(lì)程序員們進(jìn)行防錯(cuò)設(shè)計(jì)，但要記住這種編程風(fēng)格可能會(huì)隱瞞錯(cuò)誤。當(dāng)進(jìn)行防錯(cuò)設(shè)計(jì)時(shí)，如果“不可能發(fā)生”的事情的確發(fā)生了，則要使用斷言進(jìn)行報(bào)警。6.6引用與指針的比較引用是C++中的概念，初學(xué)者容易把引用和指針混淆一起。一下程序中，n是m的一個(gè)引用（reference）,m是被引用物（referent）。intm;int&n=m;n相當(dāng)于m的別名（綽號(hào)），對(duì)n的任何操作就是對(duì)m的操作。例如有人名叫王小毛，他的綽號(hào)是''三毛"。說(shuō)“三毛”怎么怎么的，其實(shí)就是對(duì)王小毛說(shuō)三道四。所以n既不是m的拷貝，也不是指向m的指針，其實(shí)n就是m它自己。引用的一些規(guī)則如下：（1）引用被創(chuàng)建的同時(shí)必須被初始化（指針則可以在任何時(shí)候被初始化）。（2）不能有NULL引用，引用必須與合法的存儲(chǔ)單元關(guān)聯(lián)（指針則可以是NULL）。一旦引用被初始化，就不能改變引用的關(guān)系（指針則可以隨時(shí)改變所指的對(duì)象）。以下示例程序中，k被初始化為i的引用。語(yǔ)句k=j并不能將k修改成為j的引用，只是把k的值改變成為6。由于k是i的引用，所以i的值也變成了6。inti=5;intj=6;int&k=i;k=j;〃卜和i的值都變成了6;上面的程序看起來(lái)象在玩文字游戲，沒(méi)有體現(xiàn)出引用的價(jià)值。引用的主要功能是傳遞函數(shù)的參數(shù)和返回值。C++語(yǔ)言中，函數(shù)的參數(shù)和返回值的傳遞方式有三種：值傳遞、指針傳遞和引用傳遞。以下是“值傳遞”的示例程序。由于Func1函數(shù)體內(nèi)的x是外部變量n的一份拷貝，改變x的值不會(huì)影響n,所以n的值仍然是0。voidFund（intx）x=x+10;intn=0;Fund(n);cout<<"n="<<n<<endl;//n=0以下是“指針傳遞”的示例程序。由于Func2函數(shù)體內(nèi)的x是指向外部變量n的指針，改變?cè)撝羔樀膬?nèi)容將導(dǎo)致n的值改變，所以n的值成為10。voidFunc2(int*x)((*x)=(*x)+10;}intn=0;Func2(&n);cout<<"n="<<n<<endl; //n=10以下是'‘引用傳遞”的示例程序。由于Func3函數(shù)體內(nèi)的x是外部變量n的引用，x和n是同一個(gè)東西，改變x等于改變n,所以n的值成為10。voidFunc3(int&x)(x=x+10;)intn=0;Func3(n);cout<<"n="?n<<endl; //n=10對(duì)比上述三個(gè)示例程序，會(huì)發(fā)現(xiàn)“引用傳遞”的性質(zhì)象“指針傳遞”，而書(shū)寫(xiě)方式象“值傳遞”。實(shí)際上“引用”可以做的任何事情“指針”也都能夠做，為什么還要“引用”這東西？答案是“用適當(dāng)?shù)墓ぞ咦銮∪缙浞值墓ぷ鳌?。指針能夠亳無(wú)約束地操作內(nèi)存中的如何東西，盡管指針功能強(qiáng)大，但是非常危險(xiǎn)。就象一-把刀，它可以用來(lái)砍樹(shù)、裁紙、修指甲、理發(fā)等等，誰(shuí)敢這樣用？如果的確只需要借用一下某個(gè)對(duì)象的“別名”，那么就用“引用“，而不要用“指針”,以免發(fā)生意外。比如說(shuō)，某人需要一份證明，本來(lái)在文件上蓋上公章的印子就行了，如果把取公章的鑰匙交給他，那么他就獲得了不該有的權(quán)利。第7章內(nèi)存管理歡迎進(jìn)入內(nèi)存這片雷區(qū)。偉大的BillGates曾經(jīng)失言：640Koughttobeenoughforeverybody—BillGates1981程序員們經(jīng)常編寫(xiě)內(nèi)存管理程序，往往提心吊膽。如果不想觸雷，唯一的解決辦法就是發(fā)現(xiàn)所有潛伏的地雷并且排除它們，躲是躲不了的。本章的內(nèi)容比一般教科書(shū)的要深入得多，讀者需細(xì)心閱讀，做到真正地通曉內(nèi)存管理。內(nèi)存分配方式內(nèi)存分配方式有三種：從靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)域分配。內(nèi)存在程序編譯的時(shí)候就已經(jīng)分配好，這塊內(nèi)存在程序的整個(gè)運(yùn)行期間都存在。例如全局變量，static變量。(2)在棧上創(chuàng)建。在執(zhí)行函數(shù)時(shí)，函數(shù)內(nèi)局部變量的存儲(chǔ)單元都可以在棧上創(chuàng)建，函數(shù)執(zhí)行結(jié)束時(shí)這些存儲(chǔ)單元自動(dòng)被釋放。棧內(nèi)存分配運(yùn)算內(nèi)置于處理器的指令集中，效率很高，但是分配的內(nèi)存容量有限。從堆上分配，亦稱動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配。程序在運(yùn)行的時(shí)候用malloc或new申請(qǐng)任意多少的內(nèi)存，程序員自己負(fù)責(zé)在何時(shí)用free或delete釋放內(nèi)存。動(dòng)態(tài)內(nèi)存的生存期由我們決定，使用非常靈活，但問(wèn)題也最多。常見(jiàn)的內(nèi)存錯(cuò)誤及其對(duì)策發(fā)生內(nèi)存錯(cuò)誤是件非常麻煩的事情。編譯器不能自動(dòng)發(fā)現(xiàn)這些錯(cuò)誤，通常是在程序運(yùn)行時(shí)才能捕捉到。而這些錯(cuò)誤大多沒(méi)有明顯的癥狀，時(shí)隱時(shí)現(xiàn)，增加了改錯(cuò)的難度。有時(shí)用戶怒氣沖沖地把你找來(lái)，程序卻沒(méi)有發(fā)生任何問(wèn)題，你一走，錯(cuò)誤又發(fā)作了。常見(jiàn)的內(nèi)存錯(cuò)誤及其對(duì)策如下：內(nèi)存分配未成功，卻使用了它。編程新手常犯這種錯(cuò)誤，因?yàn)樗麄儧](méi)有意識(shí)到內(nèi)存分配會(huì)不成功。常用解決辦法是，在使用內(nèi)存之前檢查指針是否為NULL。如果指針p是函數(shù)的參數(shù)，那么在函數(shù)的入口處用assert(p!=NULL)進(jìn)行檢查。如果是用malloc或new來(lái)申請(qǐng)內(nèi)存，應(yīng)該用if(p==NULL)或if(p!=NULL)進(jìn)行防錯(cuò)處理。內(nèi)存分配雖然成功，但是尚未初始化就引用它。犯這種錯(cuò)誤主要有兩個(gè)起因：一是沒(méi)有初始化的觀念：二是誤以為內(nèi)存的缺省初值全為零，導(dǎo)致引用初值錯(cuò)誤(例如數(shù)組)。內(nèi)存的缺省初值究竟是什么并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，盡管有些時(shí)候?yàn)榱阒担覀儗幙尚牌錈o(wú)不可信其有。所以無(wú)論用何種方式創(chuàng)建數(shù)組，都別忘了賦初值，即便是賦零值也不可省略，不要嫌麻煩。內(nèi)存分配成功并且已經(jīng)初始化，但操作越過(guò)了內(nèi)存的邊界。例如在使用數(shù)組時(shí)經(jīng)常發(fā)生下標(biāo)“多1”或者“少1”的操作。特別是在for循環(huán)語(yǔ)句中，循環(huán)次數(shù)很容易搞錯(cuò)，導(dǎo)致數(shù)組操作越界。忘記了釋放內(nèi)存，造成內(nèi)存泄露。含有這種錯(cuò)誤的函數(shù)每被調(diào)用一次就丟失一塊內(nèi)存。剛開(kāi)始時(shí)系統(tǒng)的內(nèi)存充足，你看不到錯(cuò)誤。終有一次程序突然死掉，系統(tǒng)出現(xiàn)提示：內(nèi)存耗盡。動(dòng)態(tài)內(nèi)存的申請(qǐng)與釋放必須配對(duì)，程序中malloc與free的使用次數(shù)一定要相同，否則肯定有錯(cuò)誤(new/delete同理)。釋放了內(nèi)存卻繼續(xù)使用它。有三種情況：(1)程序中的對(duì)象調(diào)用關(guān)系過(guò)于復(fù)雜，實(shí)在難以搞清楚某個(gè)對(duì)象究竟是否已經(jīng)釋放了內(nèi)存，此時(shí)應(yīng)該重新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從根本上解決對(duì)象管理的混亂局面。(2)函數(shù)的return語(yǔ)句寫(xiě)錯(cuò)了，注意不要返回指向“棧內(nèi)存”的“指針”或者“引用”,因?yàn)樵搩?nèi)存在函數(shù)體結(jié)束時(shí)被自動(dòng)銷(xiāo)毀。(3)使用free或delete釋放了內(nèi)存后，沒(méi)有將指針設(shè)置為NULL。導(dǎo)致產(chǎn)生“野指針”。【規(guī)則7-2-1】用malloc或new申請(qǐng)內(nèi)存之后，應(yīng)該立即檢查指針值是否為NULL。防止使用指針值為NULL的內(nèi)存。【規(guī)則7-2-2】不要忘記為數(shù)組和動(dòng)態(tài)內(nèi)存賦初值。防止將未被初始化的內(nèi)存作為右值使用?！疽?guī)貝IJ7-2-3］避免數(shù)組或指針的下標(biāo)越界，特別要當(dāng)心發(fā)生“多1”或者“少1”操作?！疽?guī)則7-2-4］動(dòng)態(tài)內(nèi)存的申請(qǐng)與釋放必須配時(shí)，防止內(nèi)存泄漏?！疽?guī)則7-2-5】用free或delete釋放了內(nèi)存之后，立即將指針設(shè)置為NULL,防止產(chǎn)生“野指針”。指針與數(shù)組的對(duì)比C++/C程序中，指針和數(shù)組在不少地方可以相互替換著用，讓人產(chǎn)生一種錯(cuò)覺(jué)，以為兩者是等價(jià)的。數(shù)組要么在靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)被創(chuàng)建(如全局?jǐn)?shù)組)，要么在棧上被創(chuàng)建。數(shù)組名對(duì)應(yīng)著(而不是指向)一塊內(nèi)存，其地址與容量在生命期內(nèi)保持不變，只有數(shù)組的內(nèi)容可以改變。指針可以隨時(shí)指向任意類(lèi)型的內(nèi)存塊，它的特征是“可變”，所以我們常用指針來(lái)操作動(dòng)態(tài)內(nèi)存。指針遠(yuǎn)比數(shù)組靈活，但也更危險(xiǎn)。下面以字符串為例比較指針與數(shù)組的特性。修改內(nèi)容示例7-3-1中，字符數(shù)組a的容量是6個(gè)字符，其內(nèi)容為hello'O。a的內(nèi)容可以改變,如a[0]=，X)指針p指向常量字符串“world”(位于靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)，內(nèi)容為world'。)，常量字符串的內(nèi)容是不可以被修改的。從語(yǔ)法上看，編譯器并不覺(jué)得語(yǔ)句p[0]='X，有什么不妥，但是該語(yǔ)句企圖修改常量字符串的內(nèi)容而導(dǎo)致運(yùn)行錯(cuò)誤。chara[]=“hello”;a[0]=*X)cout<<a<<endl;char*p=“world”； 〃注意p指向常量字符串p[0]=*x*//編譯器不能發(fā)現(xiàn)該錯(cuò)誤cout<<p<<endl;示例7-3-1修改數(shù)組和指針的內(nèi)容內(nèi)容復(fù)制與比較不能對(duì)數(shù)組名進(jìn)行直接復(fù)制與比較?示例7-3-2中，若想把數(shù)組a的內(nèi)容復(fù)制給數(shù)組b,不能用語(yǔ)句b=a,否則將產(chǎn)生編譯錯(cuò)誤。應(yīng)該用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)strcpy進(jìn)行復(fù)制。同理，比較b和a的內(nèi)容是否相同，不能用if(b==a)來(lái)判斷，應(yīng)該用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)strcmp進(jìn)行比較。語(yǔ)句P=a并不能把a(bǔ)的內(nèi)容復(fù)制指針p,而是把a(bǔ)的地址賦給了p.要想復(fù)制a的內(nèi)容，可以先用庫(kù)函數(shù)malloc為p申請(qǐng)一塊容量為strlen(a)+l個(gè)字符的內(nèi)存，再用strcpy進(jìn)行字符串復(fù)制。同理，語(yǔ)句if(p==a)比較的不是內(nèi)容而是地址，應(yīng)該用庫(kù)函數(shù)strcmp來(lái)比較。//數(shù)組…chara[]="hello”;charb[10];strcpy(b,a); //不能用b=a：if(strcmp(b,a)==0)//不能用if(b==a)//指針…intlen=strlen(a);char*p=(char*)malloc(sizeof(char)*(len+1));strcpy(p,a); //不要用p=a;if(strcmp(p,a)==0)//不要用if(p==a)示例7?3?2數(shù)組和指針的內(nèi)容復(fù)制與比較計(jì)算內(nèi)存容量用運(yùn)算符sizeof可以計(jì)算出數(shù)組的容量(字節(jié)數(shù))。示例7-3-3(a)中，sizeof(a)的值是12(注意別忘了、(V)。指針p指向a,但是sizeof(p)的值卻是4。這是因?yàn)閟izeof(p)得到的是一個(gè)指針變量的字節(jié)數(shù)，相當(dāng)于sizeof(char*),而不是p所指的內(nèi)存容量。C++/C語(yǔ)言沒(méi)有辦法知道指針?biāo)傅膬?nèi)存容量，除非在申請(qǐng)內(nèi)存時(shí)記住它。注意當(dāng)數(shù)組作為函數(shù)的參數(shù)進(jìn)行傳遞時(shí)，該數(shù)組自動(dòng)退化為同類(lèi)型的指針。示例7-3-3(b)中，不論數(shù)組a的容量是多少，sizeof(a)始終等于sizeof(char*)。chara[]="helloworld*;char*p=a;cout<<sizeof(a)<<endl;//12字節(jié)cout<<sizeof(p)<<endl;//4字節(jié)示例7-3?3(a)計(jì)算數(shù)組和指針的內(nèi)存容量voidFunc(chara[100]){cout<<sizeof(a)<<endl;//4字節(jié)而不是100字節(jié)示例7?3?3(b)數(shù)組退化為指針指針參數(shù)是如何傳遞內(nèi)存的？如果函數(shù)的參數(shù)是一個(gè)指針，不要指望用該指針去申請(qǐng)動(dòng)態(tài)內(nèi)存。示例7-4-1中，Test函數(shù)的語(yǔ)句GetMemory(str,200)并沒(méi)有使str獲得期望的內(nèi)存，str依舊是NULL,為什么？voidGetMemory(char*p,intnum)(p=(char*)malloc(sizeof(char)*num);voidTest(void)(char*str=NULL;GetMemory(str,100); //str仍然為NULLstrcpy(str,"hello");//運(yùn)行錯(cuò)誤示例7-4-1試圖用指針參數(shù)申請(qǐng)動(dòng)態(tài)內(nèi)存毛病出在函數(shù)GetMemory中。編譯器總是要為函數(shù)的每個(gè)參數(shù)制作臨時(shí)副本，指針參數(shù)P的副本是_P，編譯器使_P=P。如果函數(shù)體內(nèi)的程序修改了_p的內(nèi)容，就導(dǎo)致參數(shù)P的內(nèi)容作相應(yīng)的修改。這就是指針可以用作輸出參數(shù)的原因。在本例中，_p申請(qǐng)了新的內(nèi)存，只是把_P所指的內(nèi)存地址改變了，但是P絲毫未變。所以函數(shù)GetMemory并不能輸出任何東西。事實(shí)上，每執(zhí)行一次GetMemory就會(huì)泄露一塊內(nèi)存，因?yàn)闆](méi)有用free釋放內(nèi)存。如果非得要用指針參數(shù)去申請(qǐng)內(nèi)存，那么應(yīng)該改用“指向指針的指針”，見(jiàn)示例7-4-2。voidGetMemory2(char**p,intnum)(*p=(char*)maHoc(sizeof(char)*num);voidTest2(void)(char*str=NULL;GetMemory2(&str,100);//注意參數(shù)是&str.而不是strstrcpy(str,"hello");cout<<str<<endl;free(str);)示例7-4-2用指向指針的指針申請(qǐng)動(dòng)態(tài)內(nèi)存由于“指向指針的指針”這個(gè)概念不容易理解，我們可以用函數(shù)返回值來(lái)傳遞動(dòng)態(tài)內(nèi)存。這種方法更加簡(jiǎn)單，見(jiàn)示例7-4-3。char*GetMemory3(intnum){char*p=(char*)malloc(sizeof(char)*num);returnp;voidTest3(void){char*str=NULL;str=GetMemory3(100);strcpy(str,"hello");cout<<str<<endl;free(str);示例7?4?3用函數(shù)返回值來(lái)傳遞動(dòng)態(tài)內(nèi)存用函數(shù)返回值來(lái)傳遞動(dòng)態(tài)內(nèi)存這種方法雖然好用，但是常常有人把return語(yǔ)句用錯(cuò)了。這里強(qiáng)調(diào)不要用return語(yǔ)句返回指向“棧內(nèi)存”的指針，因?yàn)樵搩?nèi)存在函數(shù)結(jié)束時(shí)自動(dòng)消亡，見(jiàn)示例7?4?4。char*GetString(void)(charp[]="helloworld*;returnp;//編譯器將提出警告voidTest4(void){char*str=NULL;str=GetStringO;//str的內(nèi)容是垃圾cout<<str<<endl;示例7-4-4return語(yǔ)句返回指向“棧內(nèi)存”的指針用調(diào)試器逐步跟蹤Test4,發(fā)現(xiàn)執(zhí)行str=GetString語(yǔ)句后str不再是NULL指針,但是str的內(nèi)容不是“helloworld”而是垃圾。如果把示例7?4?4改寫(xiě)成示例7?4?5,會(huì)怎么樣？char*GetString2(void)(char*p="helloworld”;returnp;voidTest5(void)(char*str=NULL;str=GetString2();cout<<str<<endl;示例7-4-5relum語(yǔ)句返回常量字符串函數(shù)Test5運(yùn)行雖然不會(huì)出錯(cuò)，但是函數(shù)GetString2的設(shè)計(jì)概念卻是錯(cuò)誤的。因?yàn)镚etString2內(nèi)的“hell。world"是常量字符串，位于靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)，它在程序生命期內(nèi)恒定不變。無(wú)論什么時(shí)候調(diào)用GetString2,它返回的始終是同一個(gè)“只讀”的內(nèi)存塊。free和delete把指針怎么啦？別看free和delete的名字惡狠狠的(尤其是delete),它們只是把指針?biāo)傅膬?nèi)存給釋放掉，但并沒(méi)有把指針本身干掉。用調(diào)試器跟蹤示例7-5,發(fā)現(xiàn)指針p被free以后其地址仍然不變(非NULL),只是該地址對(duì)應(yīng)的內(nèi)存是垃圾，p成了“野指針”。如果此時(shí)不把p設(shè)置為NULL,會(huì)讓人誤以為p是個(gè)合法的指針。如果程序比較長(zhǎng)，我們有時(shí)記不住p所指的內(nèi)存是否已經(jīng)被釋放，在繼續(xù)使用p之前，通常會(huì)用語(yǔ)句if(p!=NULL)進(jìn)行防錯(cuò)處理。很遺憾，此時(shí)if語(yǔ)句起不到防錯(cuò)作用，因?yàn)榧幢鉷不是NULL指針，它也不指向合法的內(nèi)存塊。char*p=(char*)malloc(100);strcpy(p,"hello");free(p);//p所指的內(nèi)存被釋放，但是p所指的地址仍然不變if(p!=NULL)//沒(méi)有起到防錯(cuò)作用(strcpy(p,"world");//出錯(cuò)}示例7-5p成為野指針動(dòng)態(tài)內(nèi)存會(huì)被自動(dòng)釋放嗎？函數(shù)體內(nèi)的局部變量在