软件工程思想-第14章

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6。2　　良好的编程风格

　　内功深厚的武林高手出招往往平淡无奇。同理，编程高手也不会用奇门怪招写程序。良好的编程风格是产生高质量程序的前提。

6。2。1　命名约定
　　有不少人编程时用拼音给函数或变量命名，这样做并不能说明你很爱国，却会让用此程序的人迷糊（很多南方人不懂拼音，我就不懂）。程序中的英文一般不会太复杂，用词要力求准确。
　　匈牙利命名法是Microsoft公司倡导的　＇Maguire　1993＇，虽然很烦琐，但用习惯了也就成了自然。没有人强迫你采用何种命名法，但有一点应该做到：自己的程序命名必须一致。
　　以下是我编程时采用的命名约定：
（1）宏定义用大写字母加下划线表示，如MAX_LENGTH；
（2）函数用大写字母开头的单词组合而成，如SetName；　GetName　；
（3）指针变量加前缀p，如　*pNode　；
（4）BOOL　变量加前缀b，如　bFlag　；
（5）int　变量加前缀i，如　iWidth　；
（6）float　变量加前缀f，如　fWidth　；
（7）double变量加前缀d，如　dWidth　；
（8）字符串变量加前缀str，如　strName　；
（9）枚举变量加前缀e，如　eDrawMode　；
（10）类的成员变量加前缀m_，如　m_strName；　m_iWidth　；
对于　int；　float；　double　型的变量，如果变量名的含义十分明显，则不加前缀，避免烦琐。如用于循环的int型变量　i；j；k　；float　型的三维坐标（x；y；z）等。（奇。书。网…整。理。提。供）

6。2。2　使用断言
　　程序一般分为Debug版本和Release版本，Debug版本用于内部调试，Release版本发行给用户使用。
　　断言assert是仅在Debug版本起作用的宏，它用于检查“不应该”发生的情况。以下是一个内存复制程序，在运行过程中，如果assert的参数为假，那么程序就会中止（一般地还会出现提示对话，说明在什么地方引发了assert）。
//复制不重叠的内存块
void　　memcpy（void　*pvTo；　void　*pvFrom；　size_t　size）
　　｛
void　*pbTo　=　（byte　*）　pvTo；
void　*pbFrom　=　（byte　*）　pvFrom；
assert（　pvTo　！=　NULL　　&&　　pvFrom　！=　NULL　）；
while（size　…　…　》　0　）
*pbTo　＋　＋　=　*pbFrom　＋　＋　；
return　（pvTo）；
　　｝
　　assert不是一个仓促拼凑起来的宏，为了不在程序的Debug版本和Release版本引起差别，assert不应该产生任何副作用。所以assert不是函数，而是宏。程序员可以把assert看成一个在任何系统状态下都可以安全使用的无害测试手段。
　　很少有比跟踪到程序的断言，却不知道该断言的作用更让人沮丧的事了。你化了很多时间，不是为了排除错误，而只是为了弄清楚这个错误到底是什么。有的时候，程序员偶尔还会设计出有错误的断言。所以如果搞不清楚断言检查的是什么，就很难判断错误是出现在程序中，还是出现在断言中。幸运的是这个问题很好解决，只要加上清晰的注释即可。这本是显而易见的事情，可是很少有程序员这样做。这好比一个人在森林里，看到树上钉着一块“危险”的大牌子。但危险到底是什么？树要倒？有废井？有野兽？除非告诉人们“危险”是什么，否则这个警告牌难以起到积极有效的作用。难以理解的断言常常被程序员忽略，甚至被删除。＇Maguire　1993＇
　　以下是使用断言的几个原则：
（1）使用断言捕捉不应该发生的非法情况。不要混淆非法情况与错误情况之间的区别，后者是必然存在的并且是一定要作出处理的。
（2）使用断言对函数的参数进行确认。
（3）在编写函数时，要进行反复的考查，并且自问：“我打算做哪些假定？”一旦确定了的假定，就要使用断言对假定进行检查。
（4）一般教科书都鼓励程序员们进行防错性的程序设计，但要记住这种编程风格会隐瞒错误。当进行防错性编程时，如果“不可能发生”的事情的确发生了，则要使用断言进行报警。

6。2。3　　new、delete与指针
在C＋＋中，操作符new用于申请内存，操作符delete用于释放内存。在C语言中，函数malloc用于申请内存，函数free用于释放内存。由于C＋＋兼容C语言，所以new、delete、malloc、free都有可能一起使用。new能比malloc干更多的事，它可以申请对象的内存，而malloc不能。
C＋＋和C语言中的指针威猛无比，用错了会带来灾难。对于一个指针p，如果是用new申请的内存，则必须用delete而不能用free来释放。如果是用malloc申请的内存，则必须用free而不能用delete来释放。
在用delete或用free释放p所指的内存后，应该马上显式地将p置为NULL，以防下次使用p时发生错误。示例程序如下：
void　Test（void）
　　｛
float　*p；
p　=　new　float＇100＇；
if（pNULL）　return；
…//　do　something
delete　p；
p=NULL；　　　//　良好的编程风格

//　可以继续使用p
p　=　new　float＇500＇；
if（pNULL）　return；
…//　do　something　else
delete　p；
p=NULL；　
　　｝

我们还要预防“野指针”，“野指针”是指向“垃圾”内存的指针，主要成因有两种：
（1）指针没有初始化。
（2）指针指向已经释放的内存，这种情况最让人防不胜防，示例程序如下：
class　A　
　　｛
　　public：
　　void　Func（void）｛…｝
　　｝；
void　Test（void）
｛
A　　*p；
｛
A　　a；
p　=　&a；//　注意　a　的生命期
　　｝
p…》Func（）；//　p是“野指针”，程序出错
　　｝

6。2。4　使用const
在定义一个常量时，const比　#define更加灵活。用const定义的常量含有数据类型，该常量可以参与逻辑运算。例如：
constint　LENGTH　=　100；//　LENGTH是int类型
constfloatMAX=100；//　MAX是float类型
#defineLENGTH　　100//　LENGTH　无类型
#defineMAX　100//　MAX　无类型

除了能定义常量外，const还有两个“保护”功能：
　　一、强制保护函数的参数值不发生变化
以下程序中，函数f不会改变输入参数name的值，但是函数g和h都有可能改变name的值。
void　f（String　　s）；//　pass　by　value
void　g（String　&s）；//　pass　by　referance
void　h（String　*s）；//　pass　by　pointer
main（）
　　｛
String　　name=“Dog”；
f（name）；//　name的值不会改变
g（name）；//　name的值可能改变
h（name）；//　name的值可能改变
　　｝

对于一个函数而言，如果其‘&’或‘*’类型的参数只作输入用，不作输出用，那么应当在该参数前加上const，以确保函数的代码不会改变该参数的值（如果改变了该参数的值，编译器会出现错误警告）。因此上述程序中的函数g和h应该定义成：
void　　g（const　String　&s）；
void　　h（const　String　*s）；

　　二、强制保护类的成员函数不改变任何数据成员的值
以下程序中，类stack的成员函数Count仅用于计数，为了确保Count不改变类中的任何数据成员的值，应将函数Count定义成const类型。
class　Stack
　　｛
　　public：
void　push（int　elem）；
void　pop（void）；
intCount（void）　　const；//　const类型的函数
　　private：
intnum；
intdata＇100＇；
　　｝；

int　Stack：：Count（void）　　const
　　｛
＋＋　num；//　编译错误，num值发生变化
　　pop（）；//　编译错误，pop将改变成员变量的值
　　return　num；
｝

6。2。5　其它建议
（1）不要编写一条过分复杂的语句，紧凑的C＋＋/C代码并不见到能得到高效率的机器代码，却会降低程序的可理解性，程序出错误的几率也会提高。
（2）不要编写集多种功能于一身的函数，在函数的返回值中，不要将正常值和错误标志混在一起。
（3）不要将BOOL值TRUE和FALSE对应于1和0进行编程。大多数编程语言将FALSE定义为0，任何非0值都是TRUE。Visual　C＋＋将TRUE定义为1，而Visual　Basic则将TRUE定义为…1。示例程序如下：
　　BOOLflag；
…
if（flag）｛　//　do　something　｝//　正确的用法
if（flagTRUE）｛　//　do　something　｝//　危险的用法
if（flag1）｛　//　do　something　｝//　危险的用法
if（！flag）｛　//　do　something　｝//　正确的用法
if（flagFALSE）　｛　//　do　something　｝//　不合理的用法
if（flag0）｛　//　do　something　｝//　不合理的用法

（4）小心不要将“=　=”写成“=”，编译器不会自动发现这种错误。
（5）不要将123写成0123，后者是八进制的数值。
（6）将自己经常犯的编程错误记录下来，制成表格贴在计算机旁边。

6。3　　小　结

C＋＋/C程序设计如同少林寺的武功一样博大精深，我练了8年，大概只学到二三成。所以无论什么时候，都不要觉得自己的编程水平天下第一，看到别人好的技术和风格，要虚心学习。
本章的内容少得可怜，就象口渴时只给你一颗杨梅吃，你一定不过瘾。我借花献佛，推荐一本好书：Marshall　P。　Cline著的《C＋＋　FAQs》＇Cline　1995＇。你看了后一定会赞不绝口。
　　会编写C＋＋/C程序，不要因此得意洋洋，这只是程序员基本的技能要求而已。如果把系统分析和系统设计比作“战略决策”，那么编程充其量只是“战术”。如果指挥官是个大笨蛋，士兵再勇敢也会吃败仗。所以我们程序员不要只把眼光盯在程序上，要让自己博学多才。我们应该向北京胡同里的小孩们学习，他们小小年纪就能指点江山，评论世界大事。
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第七章　　测试与改错

　　编程大师说：“任何一个程序，无论它多么小，总存在着错误。”
　　　初学者不相信大师的话，他问：“如果一个程序小得只执行一个简单的功能，那会怎样？”
　　　“这样的一个程序没有意义，”大师说，“但如果这样的程序存在的话，操作系统最后将失效，产生一个错误。”
　　　但初学者不满足，他问：“如果操作系统不失效，那么会怎样？”
　　　“没有不失效的操作系统，”大师说，“但如果这样的操作系统存在的话，硬件最后将失效，产生一个错误。”
　　　初学者仍不满足，再问：“如果硬件不失效，那么会怎样？”
　　大师长叹一声道：“没有不失效的硬件。但如果这样的硬件存在的话，用户就会想让那个程序做一件不同的事，这件事也是一个错误。”
　　　没有错误的程序世间难求。＇James　1999＇
　　　
　　　错误是一种严重的程序缺陷。测试的目的是为了发现尽可能多的缺陷，并期望通过改错来把缺陷统统消灭，以期提高软件的质量。但关于测试与改错实在没有什么高明的方法值得大书特书，也不能表现出程序员的聪明才智。相反地，它们带来了更多的牢骚与痛苦。因此在教学和开发实践中，测试与改错总是被当作万般无奈的工作踢到角落里。
　　　医生可以把他的错误埋葬在地下了事，但程序员不能。我们必须要学会测试与改错，并且把测试与改错工作做好。
　　　
7。1　对测试的理解

　　　测试的道理并不深奥，计算机专业人员都应该明白。但就是这么简单的事，计算机专业的博士们也未必都已经理解。
　　　有一天，一位比我聪明，编程比我快，学习能力比我强的计算机专业博士生恭恭敬敬地请我坐好，并且史无前例地削了苹果请我吃，为的是向我请教“软件工程”问题。你必定以为这位仁兄好学之极。非也，我和他同事三年来从未探讨过“软件工程”问题。只因为他明天要去应聘，参加面试，生怕被人问倒，就央我当晚为他恶补一把“软件工程”。他还特地问我“什么是白盒测试和黑盒测试？应该由谁来执行？”（有公司曾经这样面试应聘者）当我解释完测试的道理时，他叹了一口气说：“这些玩意儿我读大学十年来都没搞过，怎么能讲得出道理来。唉，就去碰碰运气吧。”我有“兔死狐悲”的感觉。我们这一群博士生三年来尽干些自欺欺人的事，到毕业时学问既不深也不博。个个意志消沉，老气横秋。长此以往，总有一天招聘会的大门前将贴出标语“博士与狗不得入内”。
　　　以下是关于测试的几个重要观念。

7。1。1　测试的目的
　　　测试的目的是为了发现尽可能多的缺陷。
　　　这里缺陷是一种泛称，它可以指功能的错误，也可以指性能低下，易用性差等等。测试总是先假设程序中存在缺陷，再通过执行程序来发现并最终改正缺陷。理解测试的目的是个很重要的意识问题。如果说测试的目的是为了说明程序