在未來時態下開發C++程序

2019-11-17 05:47:23

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供稿：網友

　　數據結構學習講座（C++版）

　　好的軟件能夠適應變化。它提供新的特性，適應到新的平臺，滿足新的需求，處理新的輸入。　　新的函數將被加入到函數庫中，新的重載將發生，于是要注重那些含糊的函數調用行為的結果；新的類將會加入繼續層次，現在的派生類將會是以后的基類，并已為此作好預備；將會編制新的應用軟件，函數將在新的運行環境下被調用，它們應該被寫得在新平臺上運行正確；程序的維護人員通常不是原來編寫它們的人，因此應該被設計得易于被別人理解、維護和擴充。　　這么做的一種方法是：用C++語言自己來表達設計上的約束條件，而不是用注釋或文檔。例如，假如一個類被設計得不會被繼續，不要只是在其頭文件中加個注釋，用C++的方法來阻止繼續。　　假如一個類需要其實例全部創建在堆中，不要只是對用戶說了這么一句，用以前介紹過的方法來強迫這一點。　　假如拷貝構造和賦值對一個類是沒有意義的，通過申明它們為私有來阻止這些操作。　　應該判定一個函數的含意，以及它被派生類重定義的話是否有意義。假如是有意義的，申明它為虛，即使沒有人立即重定義它。假如不是的話，申明它為非虛，并且不要在以后為了便于某人而更改；確保更改是對整個類的運行環境和類所表示的抽象是有意義的。　　處理每個類的賦值和拷貝構造函數，即使“從沒人這樣做過”。他們現在沒有這么做并不意味著他們以后不這么做。假如這些函數是難以實現的，那么申明它們為私有。這樣，不會有人誤調編譯器提供的默認版本而做錯事（這在默認賦值和拷貝構造函數上經常發生）。　　基于最小驚奇法則：努力提供這樣的類，它們的操作和函數有自然的語法和直觀的語義。和內建數據類型的行為保持一致：拿不定主意時，仿照int來做。　　要承認：只要是能被人做的，就有人這么做（WQ：莫菲法則）。他們會拋異常；會用自己給自己賦值；在沒有賦初值前就使用對象；給對象賦了值而沒有使用；會賦過大的值、過小的值或空值。一般而言，只要能編譯通過，就有人會這么做。所以，要使得自己的類易于被正確使用而難以誤用。要承認用戶可能犯錯誤，所以要將你的類設計得可以防止、檢測或修正這些錯誤。　　努力于可移植的代碼。寫可移植的代碼并不比不可移植的代碼難太多，只有在性能極其重要時采用不可移植的結構才是可取的。即使是為特定的硬件設計的程序也經常被移植，因為這些平臺在幾年內就會有一個數量級的性能提升。可移植的代碼使得你在更換平臺是比較輕易，擴大你的用戶基礎，吹噓支持開放平臺。這也使得你賭錯了操作系統時比較輕易補救。將你的代碼設計得當需要變化時，影響是局部的。盡可能地封裝；將實現細節申明為私有。只要可能，使用無名的命名空間和文件內的靜態對象或函數。避免導致虛基類的設計，因為這種類需要每個派生類都直接初始化它－－即使是那些間接派生類。避免需要RTTI的設計，它需要if...then...else型的瀑布結構。每次，類的繼續層次變了，每組if...then...else語句都需要更新，假如你忘掉了一個，你不會從編譯器得到任何告警。　　未來時態的考慮只是簡單地增加了一些額外約束：　　·提供完備的類，即使某些部分現在還沒有被使用。假如有了新的需求，你不用回過頭去改它們。　　·將你的接口設計得便于常見操作并防止常見錯誤。使得類輕易正確使用而不易用錯。例如，阻止拷貝構造和賦值操作，假如它們對這個類沒有意義的話。防止部分賦值。　　·假如沒有限制你不能通用化你的代碼，那么通用化它。例如，假如在寫樹的遍歷算法，考慮將它通用得可以處理任何有向不循環圖。　　未來時態的考慮增加了你的代碼的可重用性、可維護性、健壯性，已及在環境發生改變時易于修改。它必須與進行時態的約束條件進行取舍。太多的程序員們只關注于現在的需要，然而這么做犧牲了其軟件的長期生存能力。是與眾不同的，是離經叛道的，在未來時態下開發程序。

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