分享一下8年C++面向对象设计的经验体会

　　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。

　　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(p==NULL) 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(p==NULL) 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  
}  

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：

const int LENGTH = 100; // LENGTH 是int 类型  
const float MAX=100; // MAX 是float 类型  
#define LENGTH 100 // LENGTH 无类型  
#define MAX 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  
int 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  
return 0;  
}  

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);  
int Count(void) const; // const 类型的函数  
private:  
int num;  
int data[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;  
}  

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：

BOOL flag;  
…  
if(flag) { // do something } // 正确的用法  
if(flag==TRUE) { // do something } // 危险的用法  
if(flag==1) { // do something } // 危险的用法  
if(!flag) { // do something } // 正确的用法  
if(flag==FALSE) { // do something } // 不合理的用法  
if(flag==0) { // 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。

　　3 小结

（编辑：源码网）

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