神马文学网[转帖]C 编程指南
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/05/24 03:05:31
第1章 文件结构
每个C++/C程序通常分为两个文件。一个文件用于保存程序的声明（declaration），称为头文件。另一个文件用于保存程序的实现（implementation），称为定义（definition）文件。
C++/C程序的头文件以“.h”为后缀，C程序的定义文件以“.c”为后缀，C++程序的定义文件通常以“.cpp”为后缀（也有一些系统以“.cc”或“.cxx”为后缀）。
1.1 版权和版本的声明
版权和版本的声明位于头文件和定义文件的开头（参见示例1-1），主要内容有：
（1）版权信息。
（2）文件名称，标识符，摘要。
（3）当前版本号，作者/修改者，完成日期。
（4）版本历史信息。
/*
* Copyright ? 2001,上海贝尔有限公司网络应用事业部
* All rights reserved.
*
* 文件名称：filename.h
* 文件标识：见配置管理计划书
* 摘 要：简要描述本文件的内容
*
* 当前版本：1.1
* 作 者：输入作者（或修改者）名字
* 完成日期：2001年7月20日
*
* 取代版本：1.0
* 原作者 ：输入原作者（或修改者）名字
* 完成日期：2001年5月10日
*/
示例1-1 版权和版本的声明
1.2 头文件的结构
头文件由三部分内容组成：
（1）头文件开头处的版权和版本声明（参见示例1-1）。
（2）预处理块。
（3）函数和类结构声明等。
假设头文件名称为 graphics.h，头文件的结构参见示例1-2。
l 【规则1-2-1】为了防止头文件被重复引用，应当用ifndef/define/endif结构产生预处理块。
l 【规则1-2-2】用 #include 格式来引用标准库的头文件（编译器将从标准库目录开始搜索）。
l 【规则1-2-3】用 #include “filename.h” 格式来引用非标准库的头文件（编译器将从用户的工作目录开始搜索）。
2 【建议1-2-1】头文件中只存放“声明”而不存放“定义”
在C++ 语法中，类的成员函数可以在声明的同时被定义，并且自动成为内联函数。这虽然会带来书写上的方便，但却造成了风格不一致，弊大于利。建议将成员函数的定义与声明分开，不论该函数体有多么小。
2 【建议1-2-2】不提倡使用全局变量，尽量不要在头文件中出现象extern int value 这类声明。
// 版权和版本声明见示例1-1，此处省略。
#ifndef GRAPHICS_H // 防止graphics.h被重复引用
#define GRAPHICS_H
#include // 引用标准库的头文件
…
#include “myheader.h” // 引用非标准库的头文件
…
void Function1(…); // 全局函数声明
…
class Box // 类结构声明
{
…
};
#endif
示例1-2 C++/C头文件的结构
1.3 定义文件的结构
定义文件有三部分内容：
（1） 定义文件开头处的版权和版本声明（参见示例1-1）。
（2） 对一些头文件的引用。
（3） 程序的实现体（包括数据和代码）。
假设定义文件的名称为 graphics.cpp，定义文件的结构参见示例1-3。
// 版权和版本声明见示例1-1，此处省略。
#include “graphics.h” // 引用头文件
…
// 全局函数的实现体
void Function1(…)
{
…
}
// 类成员函数的实现体
void Box::Draw(…)
{
…
}
示例1-3 C++/C定义文件的结构
1.4 头文件的作用
早期的编程语言如Basic、Fortran没有头文件的概念，C++/C语言的初学者虽然会用使用头文件，但常常不明其理。这里对头文件的作用略作解释：
（1）通过头文件来调用库功能。在很多场合，源代码不便（或不准）向用户公布，只要向用户提供头文件和二进制的库即可。用户只需要按照头文件中的接口声明来调用库功能，而不必关心接口怎么实现的。编译器会从库中提取相应的代码。
（2）头文件能加强类型安全检查。如果某个接口被实现或被使用时，其方式与头文件中的声明不一致，编译器就会指出错误，这一简单的规则能大大减轻程序员调试、改错的负担。
1.5 目录结构
如果一个软件的头文件数目比较多（如超过十个），通常应将头文件和定义文件分别保存于不同的目录，以便于维护。
例如可将头文件保存于include目录，将定义文件保存于source目录（可以是多级目录）。
如果某些头文件是私有的，它不会被用户的程序直接引用，则没有必要公开其“声明”。为了加强信息隐藏，这些私有的头文件可以和定义文件存放于同一个目录。
第2章 程序的版式
版式虽然不会影响程序的功能，但会影响可读性。程序的版式追求清晰、美观，是程序风格的重要构成因素。
可以把程序的版式比喻为“书法”。好的“书法”可让人对程序一目了然，看得兴致勃勃。差的程序“书法”如螃蟹爬行，让人看得索然无味，更令维护者烦恼有加。请程序员们学习程序的“书法”，弥补大学计算机教育的漏洞，实在很有必要。
2.1 空行
空行起着分隔程序段落的作用。空行得体（不过多也不过少）将使程序的布局更加清晰。空行不会浪费内存，虽然打印含有空行的程序是会多消耗一些纸张，但是值得。所以不要舍不得用空行。
l 【规则2-1-1】在每个类声明之后、每个函数定义结束之后都要加空行。参见示例2-1（a）
l 【规则2-1-2】在一个函数体内，逻揖上密切相关的语句之间不加空行，其它地方应加空行分隔。参见示例2-1（b ）
// 空行
void Function1(…)
{
…
}
// 空行
void Function2(…)
{
…
}
// 空行
void Function3(…)
{
…
}
// 空行
while (condition)
{
statement1;
// 空行
if (condition)
{
statement2;
}
else
{
statement3;
}
// 空行
statement4;
}
示例2-1(a) 函数之间的空行 示例2-1( 函数内部的空行
2.2 代码行
l 【规则2-2-1】一行代码只做一件事情，如只定义一个变量，或只写一条语句。这样的代码容易阅读，并且方便于写注释。
l 【规则2-2-2】if、for、while、do等语句自占一行，执行语句不得紧跟其后。不论执行语句有多少都要加{}。这样可以防止书写失误。
示例2-2（a）为风格良好的代码行，示例2-2（b）为风格不良的代码行。
int width; // 宽度
int height; // 高度
int depth; // 深度
int width, height, depth; // 宽度高度深度
x = a + b;
y = c + d;
z = e + f;
X ＝ a + b; y = c + d; z = e + f;
if (width < height)
{
dosomething();
}
if (width < height) dosomething();
for (initialization; condition; update)
{
dosomething();
}
// 空行
other();
for (initialization; condition; update)
dosomething();
other();
示例2-2(a) 风格良好的代码行 示例2-2( 风格不良的代码行
2 【建议2-2-1】尽可能在定义变量的同时初始化该变量（就近原则）
如果变量的引用处和其定义处相隔比较远，变量的初始化很容易被忘记。如果引用了未被初始化的变量，可能会导致程序错误。本建议可以减少隐患。例如
int width = 10; // 定义并初绐化width
int height = 10; // 定义并初绐化height
int depth = 10; // 定义并初绐化depth
2.3 代码行内的空格
l 【规则2-3-1】关键字之后要留空格。象const、virtual、inline、case 等关键字之后至少要留一个空格，否则无法辨析关键字。象if、for、while等关键字之后应留一个空格再跟左括号‘（’，以突出关键字。
l 【规则2-3-2】函数名之后不要留空格，紧跟左括号‘（’，以与关键字区别。
l 【规则2-3-3】‘（’向后紧跟，‘）’、‘，’、‘;’向前紧跟，紧跟处不留空格。
l 【规则2-3-4】‘，’之后要留空格，如Function(x, y, z)。如果‘;’不是一行的结束符号，其后要留空格，如for (initialization; condition; update)。
l 【规则2-3-5】赋值操作符、比较操作符、算术操作符、逻辑操作符、位域操作符，如“=”、“+=” “>=”、“<=”、“+”、“*”、“%”、“&&”、“||”、“<<”,“^”等二元操作符的前后应当加空格。
l 【规则2-3-6】一元操作符如“!”、“~”、“++”、“--”、“&”（地址运算符）等前后不加空格。
l 【规则2-3-7】象“［］”、“.”、“->”这类操作符前后不加空格。
2 【建议2-3-1】对于表达式比较长的for语句和if语句，为了紧凑起见可以适当地去掉一些空格，如for (i=0; i<10; i++)和if ((a<= && (c<=d))
void Func1(int x, int y, int z); // 良好的风格
void Func1 (int x,int y,int z); // 不良的风格
if (year >= 2000) // 良好的风格
if(year>=2000) // 不良的风格
if ((a>= && (c<=d)) // 良好的风格
if(a>=b&&c<=d) // 不良的风格
for (i=0; i<10; i++) // 良好的风格
for(i=0;i<10;i++) // 不良的风格
for (i = 0; I < 10; i ++) // 过多的空格
x = a < b ? a : b; // 良好的风格
x=aint *x = &y; // 良好的风格
int * x = & y; // 不良的风格
array[5] = 0; // 不要写成 array [ 5 ] = 0;
a.Function(); // 不要写成 a . Function();
b->Function(); // 不要写成 b -> Function();
示例2-3 代码行内的空格
2.4 对齐
l 【规则2-4-1】程序的分界符‘{’和‘}’应独占一行并且位于同一列，同时与引用它们的语句左对齐。
l 【规则2-4-2】{ }之内的代码块在‘{’右边数格处左对齐。
示例2-4（a）为风格良好的对齐，示例2-4（b）为风格不良的对齐。
void Function(int x)
{
… // program code
}
void Function(int x){
… // program code
}
if (condition)
{
… // program code
}
else
{
… // program code
}
if (condition){
… // program code
}
else {
… // program code
}
for (initialization; condition; update)
{
… // program code
}
for (initialization; condition; update){
… // program code
}
While (condition)
{
… // program code
}
while (condition){
… // program code
}
如果出现嵌套的｛｝，则使用缩进对齐，如：
{
…
{
…
}
…
}
示例2-4(a) 风格良好的对齐 示例2-4( 风格不良的对齐
2.5 长行拆分
l 【规则2-5-1】代码行最大长度宜控制在70至80个字符以内。代码行不要过长，否则眼睛看不过来，也不便于打印。
l 【规则2-5-2】长表达式要在低优先级操作符处拆分成新行，操作符放在新行之首（以便突出操作符）。拆分出的新行要进行适当的缩进，使排版整齐，语句可读。
if ((very_longer_variable1 >= very_longer_variable12)
&& (very_longer_variable3 <= very_longer_variable14)
&& (very_longer_variable5 <= very_longer_variable16))
{
dosomething();
}
virtual CMatrix CMultiplyMatrix (CMatrix leftMatrix,
CMatrix rightMatrix);
for (very_longer_initialization;
very_longer_condition;
very_longer_update)
{
dosomething();
}
第3章 命名规则
比较著名的命名规则当推Microsoft公司的“匈牙利”法，该命名规则的主要思想是“在变量和函数名中加入前缀以增进人们对程序的理解”。例如所有的字符变量均以ch为前缀，若是指针变量则追加前缀p。如果一个变量由ppch开头，则表明它是指向字符指针的指针。
“匈牙利”法最大的缺点是烦琐，例如
int i, j, k;
float x, y, z;
倘若采用“匈牙利”命名规则，则应当写成
int iI, iJ, ik; // 前缀 i表示int类型
float fX, fY, fZ; // 前缀 f表示float类型
如此烦琐的程序会让绝大多数程序员无法忍受。
据考察，没有一种命名规则可以让所有的程序员赞同，程序设计教科书一般都不指定命名规则。命名规则对软件产品而言并不是“成败悠关”的事，我们不要化太多精力试图发明世界上最好的命名规则，而应当制定一种令大多数项目成员满意的命名规则，并在项目中贯彻实施。
3.1 共性规则
本节论述的共性规则是被大多数程序员采纳的，我们应当在遵循这些共性规则的前提下，再扩充特定的规则，如3.2节。
l 【规则3-1-1】标识符应当直观且可以拼读，可望文知意，不必进行“解码”。
标识符最好采用英文单词或其组合，便于记忆和阅读。切忌使用汉语拼音来命名。程序中的英文单词一般不会太复杂，用词应当准确。例如不要把CurrentValue写成NowValue。
l 【规则3-1-2】标识符的长度应当符合“min-length && max-information”原则。
几十年前老ANSI C规定名字不准超过6个字符，现今的C++/C不再有此限制。一般来说，长名字能更好地表达含义，所以函数名、变量名、类名长达十几个字符不足为怪。那么名字是否越长约好？不见得! 例如变量名maxval就比maxValueUntilOverflow好用。单字符的名字也是有用的，常见的如i,j,k,m,n,x,y,z等，它们通常可用作函数内的局部变量。
l 【规则3-1-3】命名规则尽量与所采用的操作系统或开发工具的风格保持一致。
例如Windows应用程序的标识符通常采用“大小写”混排的方式，如AddChild。而Unix应用程序的标识符通常采用“小写加下划线”的方式，如add_child。别把这两类风格混在一起用。
l 【规则3-1-4】程序中不要出现仅大小写区分的相似的标识符。
例如：
int x, X; // 变量x 与 X 容易混淆
void foo(int x); // 函数foo 与FOO容易混淆
void FOO(float x);
l 【规则3-1-5】程序中不要出现标识符完全相同的局部变量和全局变量，尽管两者的作用域不同而不会发生语法错误，但会使人误解。
l 【规则3-1-6】变量的名字应当使用“名词”或者“形容词＋名词”。
例如：
float value;
float oldValue;
float newValue;
l 【规则3-1-7】全局函数的名字应当使用“动词”或者“动词＋名词”（动宾词组）。类的成员函数应当只使用“动词”，被省略掉的名词就是对象本身。
例如：
DrawBox(); // 全局函数
box->Draw(); // 类的成员函数
l 【规则3-1-8】用正确的反义词组命名具有互斥意义的变量或相反动作的函数等。
例如：
int minValue;
int maxValue;
int SetValue(…);
int GetValue(…);
2 【建议3-1-1】尽量避免名字中出现数字编号，如Value1,Value2等，除非逻辑上的确需要编号。这是为了防止程序员偷懒，不肯为命名动脑筋而导致产生无意义的名字（因为用数字编号最省事）。
3.2 简单的Windows应用程序命名规则
作者对“匈牙利”命名规则做了合理的简化，下述的命名规则简单易用，比较适合于Windows应用软件的开发。
l 【规则3-2-1】类名和函数名用大写字母开头的单词组合而成。
例如：
class Node; // 类名
class LeafNode; // 类名
void Draw(void); // 函数名
void SetValue(int value); // 函数名
l 【规则3-2-2】变量和参数用小写字母开头的单词组合而成。
例如：
BOOL flag;
int drawMode;
l 【规则3-2-3】常量全用大写的字母，用下划线分割单词。
例如：
const int MAX = 100;
const int MAX_LENGTH = 100;
l 【规则3-2-4】静态变量加前缀s_（表示static）。
例如：
void Init(…)
{
static int s_initValue; // 静态变量
…
}
l 【规则3-2-5】如果不得已需要全局变量，则使全局变量加前缀g_（表示global）。
例如：
int g_howManyPeople; // 全局变量
int g_howMuchMoney; // 全局变量
l 【规则3-2-6】类的数据成员加前缀m_（表示member），这样可以避免数据成员与成员函数的参数同名。
例如：
void Object::SetValue(int width, int height)
{
m_width = width;
m_height = height;
}
l 【规则3-2-7】为了防止某一软件库中的一些标识符和其它软件库中的冲突，可以为各种标识符加上能反映软件性质的前缀。例如三维图形标准OpenGL的所有库函数均以gl开头，所有常量（或宏定义）均以GL开头。
第4章 表达式和基本语句
读者可能怀疑：连if、for、while、goto、switch这样简单的东西也要探讨编程风格，是不是小题大做？
我真的发觉很多程序员用隐含错误的方式写表达式和基本语句，我自己也犯过类似的错误。
表达式和语句都属于C++/C的短语结构语法。它们看似简单，但使用时隐患比较多。本章归纳了正确使用表达式和语句的一些规则与建议。
4.1 运算符的优先级
C++/C语言的运算符有数十个，运算符的优先级与结合律如表4-1所示。注意一元运算符 + - * 的优先级高于对应的二元运算符。
优先级
运算符
结合律
从高到低排列
( ) [ ] -> .
从左至右
! ~ ++ -- （类型） sizeof
+ - * &
从右至左
* / %
从左至右
+ -
从左至右
<< >>
从左至右
< <= > >=
从左至右
== !=
从左至右
&
从左至右
^
从左至右
|
从左至右
&&
从左至右
||
从右至左
:
从右至左
= += -= *= /= %= &= ^=
|= <<= >>=
从左至右
表4-1 运算符的优先级与结合律
l 【规则4-1-1】如果代码行中的运算符比较多，用括号确定表达式的操作顺序，避免使用默认的优先级。
由于将表4-1熟记是比较困难的，为了防止产生歧义并提高可读性，应当用括号确定表达式的操作顺序。例如：
word = (high << 8) | low
if ((a | && (a & c))
4.2 复合表达式
如 a = b = c = 0这样的表达式称为复合表达式。允许复合表达式存在的理由是：（1）书写简洁；（2）可以提高编译效率。但要防止滥用复合表达式。
l 【规则4-2-1】不要编写太复杂的复合表达式。
例如：
i = a >= b && c < d && c + f <= g + h ; // 复合表达式过于复杂
l 【规则4-2-2】不要有多用途的复合表达式。
例如：
d = (a = b + c) + r ;
该表达式既求a值又求d值。应该拆分为两个独立的语句：
a = b + c;
d = a + r;
l 【规则4-2-3】不要把程序中的复合表达式与“真正的数学表达式”混淆。
例如：
if (a < b < c) // a < b < c是数学表达式而不是程序表达式
并不表示
if ((a而是成了令人费解的
if ( (a4.3 if 语句
if语句是C++/C语言中最简单、最常用的语句，然而很多程序员用隐含错误的方式写if语句。本节以“与零值比较”为例，展开讨论。
4.3.1 布尔变量与零值比较
l 【规则4-3-1】不可将布尔变量直接与TRUE、FALSE或者1、0进行比较。
根据布尔类型的语义，零值为“假”（记为FALSE），任何非零值都是“真”（记为TRUE）。TRUE的值究竟是什么并没有统一的标准。例如Visual C++ 将TRUE定义为1，而Visual Basic则将TRUE定义为-1。
假设布尔变量名字为flag，它与零值比较的标准if语句如下：
if (flag) // 表示flag为真
if (!flag) // 表示flag为假
其它的用法都属于不良风格，例如：
if (flag == TRUE)
if (flag == 1 )
if (flag == FALSE)
if (flag == 0)
4.3.2 整型变量与零值比较
l 【规则4-3-2】应当将整型变量用“==”或“！=”直接与0比较。
假设整型变量的名字为value，它与零值比较的标准if语句如下：
if (value == 0)
if (value != 0)
不可模仿布尔变量的风格而写成
if (value) // 会让人误解 value是布尔变量
if (!value)
4.3.3 浮点变量与零值比较
l 【规则4-3-3】不可将浮点变量用“==”或“！=”与任何数字比较。
千万要留意，无论是float还是double类型的变量，都有精度限制。所以一定要避免将浮点变量用“==”或“！=”与数字比较，应该设法转化成“>=”或“<=”形式。
假设浮点变量的名字为x，应当将
if (x == 0.0) // 隐含错误的比较
转化为
if ((x>=-EPSINON) && (x<=EPSINON))
其中EPSINON是允许的误差（即精度）。
4.3.4 指针变量与零值比较
l 【规则4-3-4】应当将指针变量用“==”或“！=”与NULL比较。
指针变量的零值是“空”（记为NULL）。尽管NULL的值与0相同，但是两者意义不同。假设指针变量的名字为p，它与零值比较的标准if语句如下：
if (p == NULL) // p与NULL显式比较，强调p是指针变量
if (p != NULL)
不要写成
if (p == 0) // 容易让人误解p是整型变量
if (p != 0)
或者
if (p) // 容易让人误解p是布尔变量
if (!p)
4.3.5 对if语句的补充说明
有时候我们可能会看到 if (NULL == p) 这样古怪的格式。不是程序写错了，是程序员为了防止将 if (p == NULL) 误写成 if (p = NULL)，而有意把p和NULL颠倒。编译器认为 if (p = NULL) 是合法的，但是会指出 if (NULL = p)是错误的，因为NULL不能被赋值。
程序中有时会遇到if/else/return的组合，应该将如下不良风格的程序
if (condition)
return x;
return y;
改写为
if (condition)
{
return x;
}
else
{
return y;
}
或者改写成更加简练的
return (condition ? x : y);
4.4 循环语句的效率
C++/C循环语句中，for语句使用频率最高，while语句其次，do语句很少用。本节重点论述循环体的效率。提高循环体效率的基本办法是降低循环体的复杂性。
l 【建议4-4-1】在多重循环中，如果有可能，应当将最长的循环放在最内层，最短的循环放在最外层，以减少CPU跨切循环层的次数。例如示例4-4(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：长循环在最外层 示例4-4( 高效率：长循环在最内层
l 【建议4-4-2】如果循环体内存在逻辑判断，并且循环次数很大，宜将逻辑判断移到循环体的外面。示例4-4?的程序比示例4-4(d)多执行了N-1次逻辑判断。并且由于前者老要进行逻辑判断，打断了循环“流水线”作业，使得编译器不能对循环进行优化处理，降低了效率。如果N非常大，最好采用示例4-4(d)的写法，可以提高效率。如果N非常小，两者效率差别并不明显，采用示例4-4?的写法比较好，因为程序更加简洁。
for (i=0; i{
if (condition)
DoSomething();
else
DoOtherthing();
}
if (condition)
{
for (i=0; iDoSomething();
}
else
{
for (i=0; iDoOtherthing();
}
表4-4? 效率低但程序简洁 表4-4(d) 效率高但程序不简洁
4.5 for 语句的循环控制变量
l 【规则4-5-1】不可在for 循环体内修改循环变量，防止for 循环失去控制。
l 【建议4-5-1】建议for语句的循环控制变量的取值采用“半开半闭区间”写法。
示例4-5(a)中的x值属于半开半闭区间“0 =< x < N”，起点到终点的间隔为N，循环次数为N。
示例4-5(中的x值属于闭区间“0 =< x <= N-1”，起点到终点的间隔为N-1，循环次数为N。
相比之下，示例4-5(a)的写法更加直观，尽管两者的功能是相同的。
for (int x=0; x{
…
}
for (int x=0; x<=N-1; x++)
{
…
}
示例4-5(a) 循环变量属于半开半闭区间 示例4-5( 循环变量属于闭区间
4.6 switch语句
有了if语句为什么还要switch语句？
switch是多分支选择语句，而if语句只有两个分支可供选择。虽然可以用嵌套的if语句来实现多分支选择，但那样的程序冗长难读。这是switch语句存在的理由。
switch语句的基本格式是：
switch (variable)
{
case value1 : …
break;
case value2 : …
break;
…
default : …
break;
}
l 【规则4-6-1】每个case语句的结尾不要忘了加break，否则将导致多个分支重叠（除非有意使多个分支重叠）。
l 【规则4-6-2】不要忘记最后那个default分支。即使程序真的不需要default处理，也应该保留语句 default : break; 这样做并非多此一举，而是为了防止别人误以为你忘了default处理。
4.7 goto语句
自从提倡结构化设计以来，goto就成了有争议的语句。首先，由于goto语句可以灵活跳转，如果不加限制，它的确会破坏结构化设计风格。其次，goto语句经常带来错误或隐患。它可能跳过了某些对象的构造、变量的初始化、重要的计算等语句，例如：
goto state;
String s1, s2; // 被goto跳过
int sum = 0; // 被goto跳过
…
state:
…
如果编译器不能发觉此类错误，每用一次goto语句都可能留下隐患。
很多人建议废除C++/C的goto语句，以绝后患。但实事求是地说，错误是程序员自己造成的，不是goto的过错。goto 语句至少有一处可显神通，它能从多重循环体中咻地一下子跳到外面，用不着写很多次的break语句; 例如
{ …
{ …
{ …
goto error;
}
}
}
error:
…
就象楼房着火了，来不及从楼梯一级一级往下走，可从窗口跳出火坑。所以我们主张少用、慎用goto语句，而不是禁用。
每个C++/C程序通常分为两个文件。一个文件用于保存程序的声明（declaration），称为头文件。另一个文件用于保存程序的实现（implementation），称为定义（definition）文件。
C++/C程序的头文件以“.h”为后缀，C程序的定义文件以“.c”为后缀，C++程序的定义文件通常以“.cpp”为后缀（也有一些系统以“.cc”或“.cxx”为后缀）。
1.1 版权和版本的声明
版权和版本的声明位于头文件和定义文件的开头（参见示例1-1），主要内容有：
（1）版权信息。
（2）文件名称，标识符，摘要。
（3）当前版本号，作者/修改者，完成日期。
（4）版本历史信息。
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* Copyright ? 2001,上海贝尔有限公司网络应用事业部
* All rights reserved.
*
* 文件名称：filename.h
* 文件标识：见配置管理计划书
* 摘 要：简要描述本文件的内容
*
* 当前版本：1.1
* 作 者：输入作者（或修改者）名字
* 完成日期：2001年7月20日
*
* 取代版本：1.0
* 原作者 ：输入原作者（或修改者）名字
* 完成日期：2001年5月10日
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示例1-1 版权和版本的声明
1.2 头文件的结构
头文件由三部分内容组成：
（1）头文件开头处的版权和版本声明（参见示例1-1）。
（2）预处理块。
（3）函数和类结构声明等。
假设头文件名称为 graphics.h，头文件的结构参见示例1-2。
l 【规则1-2-1】为了防止头文件被重复引用，应当用ifndef/define/endif结构产生预处理块。
l 【规则1-2-2】用 #include
l 【规则1-2-3】用 #include “filename.h” 格式来引用非标准库的头文件（编译器将从用户的工作目录开始搜索）。
2 【建议1-2-1】头文件中只存放“声明”而不存放“定义”
在C++ 语法中，类的成员函数可以在声明的同时被定义，并且自动成为内联函数。这虽然会带来书写上的方便，但却造成了风格不一致，弊大于利。建议将成员函数的定义与声明分开，不论该函数体有多么小。
2 【建议1-2-2】不提倡使用全局变量，尽量不要在头文件中出现象extern int value 这类声明。
// 版权和版本声明见示例1-1，此处省略。
#ifndef GRAPHICS_H // 防止graphics.h被重复引用
#define GRAPHICS_H
#include
…
#include “myheader.h” // 引用非标准库的头文件
…
void Function1(…); // 全局函数声明
…
class Box // 类结构声明
{
…
};
#endif
示例1-2 C++/C头文件的结构
1.3 定义文件的结构
定义文件有三部分内容：
（1） 定义文件开头处的版权和版本声明（参见示例1-1）。
（2） 对一些头文件的引用。
（3） 程序的实现体（包括数据和代码）。
假设定义文件的名称为 graphics.cpp，定义文件的结构参见示例1-3。
// 版权和版本声明见示例1-1，此处省略。
#include “graphics.h” // 引用头文件
…
// 全局函数的实现体
void Function1(…)
{
…
}
// 类成员函数的实现体
void Box::Draw(…)
{
…
}
示例1-3 C++/C定义文件的结构
1.4 头文件的作用
早期的编程语言如Basic、Fortran没有头文件的概念，C++/C语言的初学者虽然会用使用头文件，但常常不明其理。这里对头文件的作用略作解释：
（1）通过头文件来调用库功能。在很多场合，源代码不便（或不准）向用户公布，只要向用户提供头文件和二进制的库即可。用户只需要按照头文件中的接口声明来调用库功能，而不必关心接口怎么实现的。编译器会从库中提取相应的代码。
（2）头文件能加强类型安全检查。如果某个接口被实现或被使用时，其方式与头文件中的声明不一致，编译器就会指出错误，这一简单的规则能大大减轻程序员调试、改错的负担。
1.5 目录结构
如果一个软件的头文件数目比较多（如超过十个），通常应将头文件和定义文件分别保存于不同的目录，以便于维护。
例如可将头文件保存于include目录，将定义文件保存于source目录（可以是多级目录）。
如果某些头文件是私有的，它不会被用户的程序直接引用，则没有必要公开其“声明”。为了加强信息隐藏，这些私有的头文件可以和定义文件存放于同一个目录。
第2章 程序的版式
版式虽然不会影响程序的功能，但会影响可读性。程序的版式追求清晰、美观，是程序风格的重要构成因素。
可以把程序的版式比喻为“书法”。好的“书法”可让人对程序一目了然，看得兴致勃勃。差的程序“书法”如螃蟹爬行，让人看得索然无味，更令维护者烦恼有加。请程序员们学习程序的“书法”，弥补大学计算机教育的漏洞，实在很有必要。
2.1 空行
空行起着分隔程序段落的作用。空行得体（不过多也不过少）将使程序的布局更加清晰。空行不会浪费内存，虽然打印含有空行的程序是会多消耗一些纸张，但是值得。所以不要舍不得用空行。
l 【规则2-1-1】在每个类声明之后、每个函数定义结束之后都要加空行。参见示例2-1（a）
l 【规则2-1-2】在一个函数体内，逻揖上密切相关的语句之间不加空行，其它地方应加空行分隔。参见示例2-1（b ）
// 空行
void Function1(…)
{
…
}
// 空行
void Function2(…)
{
…
}
// 空行
void Function3(…)
{
…
}
// 空行
while (condition)
{
statement1;
// 空行
if (condition)
{
statement2;
}
else
{
statement3;
}
// 空行
statement4;
}
示例2-1(a) 函数之间的空行 示例2-1( 函数内部的空行
2.2 代码行
l 【规则2-2-1】一行代码只做一件事情，如只定义一个变量，或只写一条语句。这样的代码容易阅读，并且方便于写注释。
l 【规则2-2-2】if、for、while、do等语句自占一行，执行语句不得紧跟其后。不论执行语句有多少都要加{}。这样可以防止书写失误。
示例2-2（a）为风格良好的代码行，示例2-2（b）为风格不良的代码行。
int width; // 宽度
int height; // 高度
int depth; // 深度
int width, height, depth; // 宽度高度深度
x = a + b;
y = c + d;
z = e + f;
X ＝ a + b; y = c + d; z = e + f;
if (width < height)
{
dosomething();
}
if (width < height) dosomething();
for (initialization; condition; update)
{
dosomething();
}
// 空行
other();
for (initialization; condition; update)
dosomething();
other();
示例2-2(a) 风格良好的代码行 示例2-2( 风格不良的代码行
2 【建议2-2-1】尽可能在定义变量的同时初始化该变量（就近原则）
如果变量的引用处和其定义处相隔比较远，变量的初始化很容易被忘记。如果引用了未被初始化的变量，可能会导致程序错误。本建议可以减少隐患。例如
int width = 10; // 定义并初绐化width
int height = 10; // 定义并初绐化height
int depth = 10; // 定义并初绐化depth
2.3 代码行内的空格
l 【规则2-3-1】关键字之后要留空格。象const、virtual、inline、case 等关键字之后至少要留一个空格，否则无法辨析关键字。象if、for、while等关键字之后应留一个空格再跟左括号‘（’，以突出关键字。
l 【规则2-3-2】函数名之后不要留空格，紧跟左括号‘（’，以与关键字区别。
l 【规则2-3-3】‘（’向后紧跟，‘）’、‘，’、‘;’向前紧跟，紧跟处不留空格。
l 【规则2-3-4】‘，’之后要留空格，如Function(x, y, z)。如果‘;’不是一行的结束符号，其后要留空格，如for (initialization; condition; update)。
l 【规则2-3-5】赋值操作符、比较操作符、算术操作符、逻辑操作符、位域操作符，如“=”、“+=” “>=”、“<=”、“+”、“*”、“%”、“&&”、“||”、“<<”,“^”等二元操作符的前后应当加空格。
l 【规则2-3-6】一元操作符如“!”、“~”、“++”、“--”、“&”（地址运算符）等前后不加空格。
l 【规则2-3-7】象“［］”、“.”、“->”这类操作符前后不加空格。
2 【建议2-3-1】对于表达式比较长的for语句和if语句，为了紧凑起见可以适当地去掉一些空格，如for (i=0; i<10; i++)和if ((a<= && (c<=d))
void Func1(int x, int y, int z); // 良好的风格
void Func1 (int x,int y,int z); // 不良的风格
if (year >= 2000) // 良好的风格
if(year>=2000) // 不良的风格
if ((a>= && (c<=d)) // 良好的风格
if(a>=b&&c<=d) // 不良的风格
for (i=0; i<10; i++) // 良好的风格
for(i=0;i<10;i++) // 不良的风格
for (i = 0; I < 10; i ++) // 过多的空格
x = a < b ? a : b; // 良好的风格
x=a
int * x = & y; // 不良的风格
array[5] = 0; // 不要写成 array [ 5 ] = 0;
a.Function(); // 不要写成 a . Function();
b->Function(); // 不要写成 b -> Function();
示例2-3 代码行内的空格
2.4 对齐
l 【规则2-4-1】程序的分界符‘{’和‘}’应独占一行并且位于同一列，同时与引用它们的语句左对齐。
l 【规则2-4-2】{ }之内的代码块在‘{’右边数格处左对齐。
示例2-4（a）为风格良好的对齐，示例2-4（b）为风格不良的对齐。
void Function(int x)
{
… // program code
}
void Function(int x){
… // program code
}
if (condition)
{
… // program code
}
else
{
… // program code
}
if (condition){
… // program code
}
else {
… // program code
}
for (initialization; condition; update)
{
… // program code
}
for (initialization; condition; update){
… // program code
}
While (condition)
{
… // program code
}
while (condition){
… // program code
}
如果出现嵌套的｛｝，则使用缩进对齐，如：
{
…
{
…
}
…
}
示例2-4(a) 风格良好的对齐 示例2-4( 风格不良的对齐
2.5 长行拆分
l 【规则2-5-1】代码行最大长度宜控制在70至80个字符以内。代码行不要过长，否则眼睛看不过来，也不便于打印。
l 【规则2-5-2】长表达式要在低优先级操作符处拆分成新行，操作符放在新行之首（以便突出操作符）。拆分出的新行要进行适当的缩进，使排版整齐，语句可读。
if ((very_longer_variable1 >= very_longer_variable12)
&& (very_longer_variable3 <= very_longer_variable14)
&& (very_longer_variable5 <= very_longer_variable16))
{
dosomething();
}
virtual CMatrix CMultiplyMatrix (CMatrix leftMatrix,
CMatrix rightMatrix);
for (very_longer_initialization;
very_longer_condition;
very_longer_update)
{
dosomething();
}
第3章 命名规则
比较著名的命名规则当推Microsoft公司的“匈牙利”法，该命名规则的主要思想是“在变量和函数名中加入前缀以增进人们对程序的理解”。例如所有的字符变量均以ch为前缀，若是指针变量则追加前缀p。如果一个变量由ppch开头，则表明它是指向字符指针的指针。
“匈牙利”法最大的缺点是烦琐，例如
int i, j, k;
float x, y, z;
倘若采用“匈牙利”命名规则，则应当写成
int iI, iJ, ik; // 前缀 i表示int类型
float fX, fY, fZ; // 前缀 f表示float类型
如此烦琐的程序会让绝大多数程序员无法忍受。
据考察，没有一种命名规则可以让所有的程序员赞同，程序设计教科书一般都不指定命名规则。命名规则对软件产品而言并不是“成败悠关”的事，我们不要化太多精力试图发明世界上最好的命名规则，而应当制定一种令大多数项目成员满意的命名规则，并在项目中贯彻实施。
3.1 共性规则
本节论述的共性规则是被大多数程序员采纳的，我们应当在遵循这些共性规则的前提下，再扩充特定的规则，如3.2节。
l 【规则3-1-1】标识符应当直观且可以拼读，可望文知意，不必进行“解码”。
标识符最好采用英文单词或其组合，便于记忆和阅读。切忌使用汉语拼音来命名。程序中的英文单词一般不会太复杂，用词应当准确。例如不要把CurrentValue写成NowValue。
l 【规则3-1-2】标识符的长度应当符合“min-length && max-information”原则。
几十年前老ANSI C规定名字不准超过6个字符，现今的C++/C不再有此限制。一般来说，长名字能更好地表达含义，所以函数名、变量名、类名长达十几个字符不足为怪。那么名字是否越长约好？不见得! 例如变量名maxval就比maxValueUntilOverflow好用。单字符的名字也是有用的，常见的如i,j,k,m,n,x,y,z等，它们通常可用作函数内的局部变量。
l 【规则3-1-3】命名规则尽量与所采用的操作系统或开发工具的风格保持一致。
例如Windows应用程序的标识符通常采用“大小写”混排的方式，如AddChild。而Unix应用程序的标识符通常采用“小写加下划线”的方式，如add_child。别把这两类风格混在一起用。
l 【规则3-1-4】程序中不要出现仅大小写区分的相似的标识符。
例如：
int x, X; // 变量x 与 X 容易混淆
void foo(int x); // 函数foo 与FOO容易混淆
void FOO(float x);
l 【规则3-1-5】程序中不要出现标识符完全相同的局部变量和全局变量，尽管两者的作用域不同而不会发生语法错误，但会使人误解。
l 【规则3-1-6】变量的名字应当使用“名词”或者“形容词＋名词”。
例如：
float value;
float oldValue;
float newValue;
l 【规则3-1-7】全局函数的名字应当使用“动词”或者“动词＋名词”（动宾词组）。类的成员函数应当只使用“动词”，被省略掉的名词就是对象本身。
例如：
DrawBox(); // 全局函数
box->Draw(); // 类的成员函数
l 【规则3-1-8】用正确的反义词组命名具有互斥意义的变量或相反动作的函数等。
例如：
int minValue;
int maxValue;
int SetValue(…);
int GetValue(…);
2 【建议3-1-1】尽量避免名字中出现数字编号，如Value1,Value2等，除非逻辑上的确需要编号。这是为了防止程序员偷懒，不肯为命名动脑筋而导致产生无意义的名字（因为用数字编号最省事）。
3.2 简单的Windows应用程序命名规则
作者对“匈牙利”命名规则做了合理的简化，下述的命名规则简单易用，比较适合于Windows应用软件的开发。
l 【规则3-2-1】类名和函数名用大写字母开头的单词组合而成。
例如：
class Node; // 类名
class LeafNode; // 类名
void Draw(void); // 函数名
void SetValue(int value); // 函数名
l 【规则3-2-2】变量和参数用小写字母开头的单词组合而成。
例如：
BOOL flag;
int drawMode;
l 【规则3-2-3】常量全用大写的字母，用下划线分割单词。
例如：
const int MAX = 100;
const int MAX_LENGTH = 100;
l 【规则3-2-4】静态变量加前缀s_（表示static）。
例如：
void Init(…)
{
static int s_initValue; // 静态变量
…
}
l 【规则3-2-5】如果不得已需要全局变量，则使全局变量加前缀g_（表示global）。
例如：
int g_howManyPeople; // 全局变量
int g_howMuchMoney; // 全局变量
l 【规则3-2-6】类的数据成员加前缀m_（表示member），这样可以避免数据成员与成员函数的参数同名。
例如：
void Object::SetValue(int width, int height)
{
m_width = width;
m_height = height;
}
l 【规则3-2-7】为了防止某一软件库中的一些标识符和其它软件库中的冲突，可以为各种标识符加上能反映软件性质的前缀。例如三维图形标准OpenGL的所有库函数均以gl开头，所有常量（或宏定义）均以GL开头。
第4章 表达式和基本语句
读者可能怀疑：连if、for、while、goto、switch这样简单的东西也要探讨编程风格，是不是小题大做？
我真的发觉很多程序员用隐含错误的方式写表达式和基本语句，我自己也犯过类似的错误。
表达式和语句都属于C++/C的短语结构语法。它们看似简单，但使用时隐患比较多。本章归纳了正确使用表达式和语句的一些规则与建议。
4.1 运算符的优先级
C++/C语言的运算符有数十个，运算符的优先级与结合律如表4-1所示。注意一元运算符 + - * 的优先级高于对应的二元运算符。
优先级
运算符
结合律
从高到低排列
( ) [ ] -> .
从左至右
! ~ ++ -- （类型） sizeof
+ - * &
从右至左
* / %
从左至右
+ -
从左至右
<< >>
从左至右
< <= > >=
从左至右
== !=
从左至右
&
从左至右
^
从左至右
|
从左至右
&&
从左至右
||
从右至左
:
从右至左
= += -= *= /= %= &= ^=
|= <<= >>=
从左至右
表4-1 运算符的优先级与结合律
l 【规则4-1-1】如果代码行中的运算符比较多，用括号确定表达式的操作顺序，避免使用默认的优先级。
由于将表4-1熟记是比较困难的，为了防止产生歧义并提高可读性，应当用括号确定表达式的操作顺序。例如：
word = (high << 8) | low
if ((a | && (a & c))
4.2 复合表达式
如 a = b = c = 0这样的表达式称为复合表达式。允许复合表达式存在的理由是：（1）书写简洁；（2）可以提高编译效率。但要防止滥用复合表达式。
l 【规则4-2-1】不要编写太复杂的复合表达式。
例如：
i = a >= b && c < d && c + f <= g + h ; // 复合表达式过于复杂
l 【规则4-2-2】不要有多用途的复合表达式。
例如：
d = (a = b + c) + r ;
该表达式既求a值又求d值。应该拆分为两个独立的语句：
a = b + c;
d = a + r;
l 【规则4-2-3】不要把程序中的复合表达式与“真正的数学表达式”混淆。
例如：
if (a < b < c) // a < b < c是数学表达式而不是程序表达式
并不表示
if ((a
if ( (a
if语句是C++/C语言中最简单、最常用的语句，然而很多程序员用隐含错误的方式写if语句。本节以“与零值比较”为例，展开讨论。
4.3.1 布尔变量与零值比较
l 【规则4-3-1】不可将布尔变量直接与TRUE、FALSE或者1、0进行比较。
根据布尔类型的语义，零值为“假”（记为FALSE），任何非零值都是“真”（记为TRUE）。TRUE的值究竟是什么并没有统一的标准。例如Visual C++ 将TRUE定义为1，而Visual Basic则将TRUE定义为-1。
假设布尔变量名字为flag，它与零值比较的标准if语句如下：
if (flag) // 表示flag为真
if (!flag) // 表示flag为假
其它的用法都属于不良风格，例如：
if (flag == TRUE)
if (flag == 1 )
if (flag == FALSE)
if (flag == 0)
4.3.2 整型变量与零值比较
l 【规则4-3-2】应当将整型变量用“==”或“！=”直接与0比较。
假设整型变量的名字为value，它与零值比较的标准if语句如下：
if (value == 0)
if (value != 0)
不可模仿布尔变量的风格而写成
if (value) // 会让人误解 value是布尔变量
if (!value)
4.3.3 浮点变量与零值比较
l 【规则4-3-3】不可将浮点变量用“==”或“！=”与任何数字比较。
千万要留意，无论是float还是double类型的变量，都有精度限制。所以一定要避免将浮点变量用“==”或“！=”与数字比较，应该设法转化成“>=”或“<=”形式。
假设浮点变量的名字为x，应当将
if (x == 0.0) // 隐含错误的比较
转化为
if ((x>=-EPSINON) && (x<=EPSINON))
其中EPSINON是允许的误差（即精度）。
4.3.4 指针变量与零值比较
l 【规则4-3-4】应当将指针变量用“==”或“！=”与NULL比较。
指针变量的零值是“空”（记为NULL）。尽管NULL的值与0相同，但是两者意义不同。假设指针变量的名字为p，它与零值比较的标准if语句如下：
if (p == NULL) // p与NULL显式比较，强调p是指针变量
if (p != NULL)
不要写成
if (p == 0) // 容易让人误解p是整型变量
if (p != 0)
或者
if (p) // 容易让人误解p是布尔变量
if (!p)
4.3.5 对if语句的补充说明
有时候我们可能会看到 if (NULL == p) 这样古怪的格式。不是程序写错了，是程序员为了防止将 if (p == NULL) 误写成 if (p = NULL)，而有意把p和NULL颠倒。编译器认为 if (p = NULL) 是合法的，但是会指出 if (NULL = p)是错误的，因为NULL不能被赋值。
程序中有时会遇到if/else/return的组合，应该将如下不良风格的程序
if (condition)
return x;
return y;
改写为
if (condition)
{
return x;
}
else
{
return y;
}
或者改写成更加简练的
return (condition ? x : y);
4.4 循环语句的效率
C++/C循环语句中，for语句使用频率最高，while语句其次，do语句很少用。本节重点论述循环体的效率。提高循环体效率的基本办法是降低循环体的复杂性。
l 【建议4-4-1】在多重循环中，如果有可能，应当将最长的循环放在最内层，最短的循环放在最外层，以减少CPU跨切循环层的次数。例如示例4-4(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：长循环在最外层 示例4-4( 高效率：长循环在最内层
l 【建议4-4-2】如果循环体内存在逻辑判断，并且循环次数很大，宜将逻辑判断移到循环体的外面。示例4-4?的程序比示例4-4(d)多执行了N-1次逻辑判断。并且由于前者老要进行逻辑判断，打断了循环“流水线”作业，使得编译器不能对循环进行优化处理，降低了效率。如果N非常大，最好采用示例4-4(d)的写法，可以提高效率。如果N非常小，两者效率差别并不明显，采用示例4-4?的写法比较好，因为程序更加简洁。
for (i=0; i
if (condition)
DoSomething();
else
DoOtherthing();
}
if (condition)
{
for (i=0; i
}
else
{
for (i=0; i
}
表4-4? 效率低但程序简洁 表4-4(d) 效率高但程序不简洁
4.5 for 语句的循环控制变量
l 【规则4-5-1】不可在for 循环体内修改循环变量，防止for 循环失去控制。
l 【建议4-5-1】建议for语句的循环控制变量的取值采用“半开半闭区间”写法。
示例4-5(a)中的x值属于半开半闭区间“0 =< x < N”，起点到终点的间隔为N，循环次数为N。
示例4-5(中的x值属于闭区间“0 =< x <= N-1”，起点到终点的间隔为N-1，循环次数为N。
相比之下，示例4-5(a)的写法更加直观，尽管两者的功能是相同的。
for (int x=0; x
…
}
for (int x=0; x<=N-1; x++)
{
…
}
示例4-5(a) 循环变量属于半开半闭区间 示例4-5( 循环变量属于闭区间
4.6 switch语句
有了if语句为什么还要switch语句？
switch是多分支选择语句，而if语句只有两个分支可供选择。虽然可以用嵌套的if语句来实现多分支选择，但那样的程序冗长难读。这是switch语句存在的理由。
switch语句的基本格式是：
switch (variable)
{
case value1 : …
break;
case value2 : …
break;
…
default : …
break;
}
l 【规则4-6-1】每个case语句的结尾不要忘了加break，否则将导致多个分支重叠（除非有意使多个分支重叠）。
l 【规则4-6-2】不要忘记最后那个default分支。即使程序真的不需要default处理，也应该保留语句 default : break; 这样做并非多此一举，而是为了防止别人误以为你忘了default处理。
4.7 goto语句
自从提倡结构化设计以来，goto就成了有争议的语句。首先，由于goto语句可以灵活跳转，如果不加限制，它的确会破坏结构化设计风格。其次，goto语句经常带来错误或隐患。它可能跳过了某些对象的构造、变量的初始化、重要的计算等语句，例如：
goto state;
String s1, s2; // 被goto跳过
int sum = 0; // 被goto跳过
…
state:
…
如果编译器不能发觉此类错误，每用一次goto语句都可能留下隐患。
很多人建议废除C++/C的goto语句，以绝后患。但实事求是地说，错误是程序员自己造成的，不是goto的过错。goto 语句至少有一处可显神通，它能从多重循环体中咻地一下子跳到外面，用不着写很多次的break语句; 例如
{ …
{ …
{ …
goto error;
}
}
}
error:
…
就象楼房着火了，来不及从楼梯一级一级往下走，可从窗口跳出火坑。所以我们主张少用、慎用goto语句，而不是禁用。
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