Google C++ 程式設計風格指南：格式

程式碼風格和格式確實比較隨意, 但一個專案中所有人遵循同一風格是非常容易的. 個體未必同意下述每一處格式規則, 但整個專案服從統一的程式設計風格是很重要的, 只有這樣才能讓所有人能很輕鬆的閱讀和理解程式碼.

另外, 我們寫了一個 emacs 配置檔案 來幫助你正確的格式化程式碼.

8.1. 行長度

每一行程式碼字元數不超過 80.

我們也認識到這條規則是有爭議的, 但很多已有程式碼都已經遵照這一規則, 我們感覺一致性更重要.

優點:

提倡該原則的人主張強迫他們調整編輯器視窗大小很野蠻. 很多人同時並排開幾個程式碼視窗, 根本沒有多餘空間拉伸視窗. 大家都把視窗最大尺寸加以限定, 並且 80 列寬是傳統標準. 為什麼要改變呢?

缺點:

反對該原則的人則認為更寬的程式碼行更易閱讀. 80 列的限制是上個世紀 60 年代的大型機的古板缺陷; 現代裝置具有更寬的螢幕, 很輕鬆的可以顯示更多程式碼.

結論:

80 個字元是最大值.

特例:

• 如果一行註釋包含了超過 80 字元的命令或 URL, 出於複製貼上的方便允許該行超過 80 字元.
• 包含長路徑的 #include 語句可以超出80列. 但應該儘量避免.
• 標頭檔案保護 可以無視該原則.

8.2. 非 ASCII 字元

儘量不使用非 ASCII 字元, 使用時必須使用 UTF-8 編碼.

即使是英文, 也不應將使用者介面的文字硬編碼到原始碼中, 因此非 ASCII 字元要少用. 特殊情況下可以適當包含此類字元. 如, 程式碼分析外部資料檔案時, 可以適當硬編碼資料檔案中作為分隔符的非 ASCII 字串; 更常見的是 (不需要本地化的) 單元測試程式碼可能包含非 ASCII 字串. 此類情況下, 應使用 UTF-8 編碼, 因為很多工具都可以理解和處理 UTF-8 編碼.

十六進位制編碼也可以, 能增強可讀性的情況下尤其鼓勵 —— 比如 "\xEF\xBB\xBF" 在 Unicode 中是 零寬度 無間斷 的間隔符號, 如果不用十六進位制直接放在 UTF-8 格式的原始檔中, 是看不到的.

(Yang.Y 注: "\xEF\xBB\xBF" 通常用作 UTF-8 with BOM 編碼標記)

用 u8 字首以把帶 uXXXX 轉義序列的字串字面值編碼成 UTF-8. 不要用在本身就帶 UTF-8 字元的字串字面值上，因為如果編譯器不把原始碼識別成 UTF-8, 輸出就會出錯。

別用 C++11 的 char16_t 和 char32_t, 它們和 UTF-8 文字沒有關係，wchar_t 同理，除非您寫的程式碼要呼叫 Windows API, 後者有用到 wchar_t 擴充套件。

8.3. 空格還是製表位

只使用空格, 每次縮排 2 個空格.

我們使用空格縮排. 不要在程式碼中使用制符表. 你應該設定編輯器將制符錶轉為空格.

8.4. 函式宣告與定義

返回型別和函式名在同一行, 引數也儘量放在同一行，如果放不下就對形參分行。

函式看上去像這樣:

ReturnType ClassName::FunctionName(Type par_name1, Type par_name2) {
    DoSomething();
    ...
}

如果同一行文字太多, 放不下所有引數:

ReturnType ClassName::ReallyLongFunctionName(Type par_name1, Type par_name2,
                                             Type par_name3) {
    DoSomething();
    ...
}

甚至連第一個引數都放不下:

ReturnType LongClassName::ReallyReallyReallyLongFunctionName(
        Type par_name1,  // 4 空格縮排
        Type par_name2,
        Type par_name3) {
    DoSomething();  // 2 空格縮排
    ...
}

注意以下幾點:

• 如果返回型別和函式名在一行放不下，分行。
• 如果返回型別那個與函式宣告或定義分行了，不要縮排。
• 左圓括號總是和函式名在同一行;
• 函式名和左圓括號間沒有空格;
• 圓括號與引數間沒有空格;
• 左大括號總在最後一個引數同一行的末尾處;
• 如果其它風格規則允許的話，右大括號總是單獨位於函式最後一行，或者與左大括號同一行。
• 右大括號和左大括號間總是有一個空格;
• 函式宣告和定義中的所有形參必須有命名且一致;
• 所有形參應儘可能對齊;
• 預設縮排為 2 個空格;
• 換行後的引數保持 4 個空格的縮排;

如果有些引數沒有用到, 在函式定義處將引數名註釋起來:

// 介面中形參恆有命名。
class Shape {
 public:
  virtual void Rotate(double radians) = 0;
}

// 宣告中形參恆有命名。
class Circle : public Shape {
 public:
  virtual void Rotate(double radians);
}

// 定義中註釋掉無用變數。
void Circle::Rotate(double /*radians*/) {}

Warning

// 差 - 如果將來有人要實現，很難猜出變數是幹什麼用的。
void Circle::Rotate(double) {}

8.5. Lambda 表示式

其它函式怎麼格式化形參和函式體，Lambda 表示式就怎麼格式化；捕獲列表同理。

若用引用捕獲，在變數名和 & 之間不留空格。

int x = 0;
auto add_to_x = [&x](int n) { x += n; };

短 lambda 就寫得和行內函數一樣。

std::set<int> blacklist = {7, 8, 9};
std::vector<int> digits = {3, 9, 1, 8, 4, 7, 1};
digits.erase(std::remove_if(digits.begin(), digits.end(), [&blacklist](int i) {
                return blacklist.find(i) != blacklist.end();
            }),
            digits.end());

8.6. 函式呼叫

要麼一行寫完函式呼叫，要麼在圓括號裡對引數分行，要麼引數另起一行且縮排四格。如果沒有其它顧慮的話，儘可能精簡行數，比如把多個引數適當地放在同一行裡。

函式呼叫遵循如下形式：

bool retval = DoSomething(argument1, argument2, argument3);

如果同一行放不下，可斷為多行，後面每一行都和第一個實參對齊，左圓括號後和右圓括號前不要留空格：

bool retval = DoSomething(averyveryveryverylongargument1,
                          argument2, argument3);

引數也可以放在次行，縮排四格：

if (...) {
  ...
  ...
  if (...) {
    DoSomething(
        argument1, argument2,  // 4 空格縮排
        argument3, argument4);
  }

把多個引數放在同一行，是為了減少函式呼叫所需的行數，除非影響到可讀性。有人認為把每個引數都獨立成行，不僅更好讀，而且方便編輯引數。不過，比起所謂的引數編輯，我們更看重可讀性，且後者比較好辦：

如果一些引數本身就是略複雜的表示式，且降低了可讀性。那麼可以直接建立臨時變數描述該表示式，並傳遞給函式：

int my_heuristic = scores[x] * y + bases[x];
bool retval = DoSomething(my_heuristic, x, y, z);

或者放著不管，補充上註釋：

bool retval = DoSomething(scores[x] * y + bases[x],  // Score heuristic.
                          x, y, z);

如果某引數獨立成行，對可讀性更有幫助的話，就這麼辦。

此外，如果一系列引數本身就有一定的結構，可以酌情地按其結構來決定引數格式：

// 通過 3x3 矩陣轉換 widget.
my_widget.Transform(x1, x2, x3,
                    y1, y2, y3,
                    z1, z2, z3);

8.7. 列表初始化格式

您平時怎麼格式化函式呼叫，就怎麼格式化 5.20. 列表初始化。

如果列表初始化伴隨著名字，比如型別或變數名，您可以當名字是函式、{} 是函式呼叫的括號來格式化它。反之，就當它有個長度為零的名字。

// 一行列表初始化示範。
return {foo, bar};
functioncall({foo, bar});
pair<int, int> p{foo, bar};

// 當不得不斷行時。
SomeFunction(
    {"assume a zero-length name before {"},
    some_other_function_parameter);
SomeType variable{
    some, other, values,
    {"assume a zero-length name before {"},
    SomeOtherType{
        "Very long string requiring the surrounding breaks.",
        some, other values},
    SomeOtherType{"Slightly shorter string",
                  some, other, values}};
SomeType variable{
    "This is too long to fit all in one line"};
MyType m = {  // 注意了，您可以在 { 前斷行。
    superlongvariablename1,
    superlongvariablename2,
    {short, interior, list},
    {interiorwrappinglist,
     interiorwrappinglist2}};

8.8. 條件語句

傾向於不在圓括號內使用空格. 關鍵字 if 和 else 另起一行.

對基本條件語句有兩種可以接受的格式. 一種在圓括號和條件之間有空格, 另一種沒有.

最常見的是沒有空格的格式. 哪種都可以, 但 保持一致性. 如果你是在修改一個檔案, 參考當前已有格式. 如果是寫新的程式碼, 參考目錄下或專案中其它檔案. 還在徘徊的話, 就不要加空格了.

if (condition) {  圓括號裡沒空格緊鄰。
  ...  // 2 空格縮排。
} else {  // else 與 if 的右括號同一行。
  ...
}

如果你更喜歡在圓括號內部加空格:

if ( condition ) {  // 圓括號與空格緊鄰 - 不常見
  ...  // 2 空格縮排。
} else {  // else 與 if 的右括號同一行。
  ...
}

注意所有情況下 if 和左圓括號間都有個空格. 右圓括號和左大括號之間也要有個空格:

Warning

if(condition)     // 差 - IF 後面沒空格。
if (condition){   // 差 - { 前面沒空格。
if(condition){    // 變本加厲地差。

if (condition) {  // 可 - IF 和 { 都與空格緊鄰。

如果能增強可讀性, 簡短的條件語句允許寫在同一行. 只有當語句簡單並且沒有使用 else 子句時使用:

if (x == kFoo) return new Foo();
if (x == kBar) return new Bar();

如果語句有 else 分支則不允許:

Warning

// 不可以這樣子 - 當有 ELSE 分支時 IF 塊卻只有一行
if (x) DoThis();
else DoThat();

通常, 單行語句不需要使用大括號, 如果你喜歡用也沒問題; 複雜的條件或迴圈語句用大括號可讀性會更好. 也有一些專案要求 if 必須總是使用大括號:

if (condition)
  DoSomething();  // 2 空格縮排。

if (condition) {
  DoSomething();  // 2 空格縮排。
}

但如果語句中某個 if-else 分支使用了大括號的話, 其它分支也必須使用:

Warning

// 不可以這樣子 - IF 有大括號 ELSE 卻沒有。
if (condition) {
    foo;
} else
    bar;

// 不可以這樣子 - ELSE 有大括號 IF 卻沒有。
if (condition)
    foo;
else {
    bar;
}

// 只要其中一個分支用了大括號，兩個分支都要用上大括號。
if (condition) {
  foo;
} else {
  bar;
}

8.9. 迴圈和開關選擇語句

switch 語句可以使用大括號分段，以表明 cases 之間不是連在一起的。在單語句迴圈裡，括號可用可不用。空迴圈體應使用 {} 或 continue.

switch 語句中的 case 塊可以使用大括號也可以不用, 取決於你的個人喜好. 如果用的話, 要按照下文所述的方法.

如果有不滿足 case 條件的列舉值, switch 應該總是包含一個 default 匹配 (如果有輸入值沒有 case 去處理, 編譯器將報警). 如果 default 應該永遠執行不到, 簡單的加條 assert:

switch (var) {
  case 0: {  // 2 空格縮排
    ...      // 4 空格縮排
    break;
  }
  case 1: {
    ...
    break;
  }
  default: {
    assert(false);
  }
}

在單語句迴圈裡，括號可用可不用：

for (int i = 0; i < kSomeNumber; ++i)
    printf("I love you\n");

for (int i = 0; i < kSomeNumber; ++i) {
    printf("I take it back\n");
}

空迴圈體應使用 {} 或 continue, 而不是一個簡單的分號.

while (condition) {
  // 反覆迴圈直到條件失效。
}
for (int i = 0; i < kSomeNumber; ++i) {}  // 可 - 空迴圈體。
while (condition) continue;  // 可 - contunue 表明沒有邏輯。

Warning

while (condition);  // 差 - 看起來僅僅只是 while/loop 的部分之一。

8.10. 指標和引用表示式

句點或箭頭前後不要有空格. 指標/地址操作符 (*, &) 之後不能有空格.

下面是指標和引用表示式的正確使用範例:

x = *p;
p = &x;
x = r.y;
x = r->y;

注意:啊

• 在訪問成員時, 句點或箭頭前後沒有空格.
• 指標操作符 * 或 & 後沒有空格.

在宣告指標變數或引數時, 星號與型別或變數名緊挨都可以:

// 好樣的，空格前置。
char *c;
const string &str;

// 好樣的，空格後置。
char* c;    // 但別忘了 "char* c, *d, *e, ...;"!
const string& str;

Warning

char * c;  // 差 - * 兩邊都有空格
const string & str;  // 差 - & 兩邊都有空格。

在單個檔案內要保持風格一致, 所以, 如果是修改現有檔案, 要遵照該檔案的風格.

8.11. 布林表示式

如果一個布林表示式超過 標準行寬, 斷行方式要統一一下.

下例中, 邏輯與 (&&) 操作符總位於行尾:

if (this_one_thing > this_other_thing &&
    a_third_thing == a_fourth_thing &&
    yet_another & last_one) {
  ...
}

注意, 上例的邏輯與 (&&) 操作符均位於行尾. 這格式在 Google 裡很常見，您要把所有操作符放在開頭也可以。可以考慮額外插入圓括號, 合理使用的話對增強可讀性是很有幫助的. 此外直接用符號形式的操作符，比如 && 和 ~, 不要用詞語形式的 and 和 compl.

8.12. 函式返回值

return 表示式裡時沒必要都用圓括號。

假如您寫 x = epr 時本來就會加上括號，那 return expr; 也可如法炮製。

函式返回時不要使用圓括號:

return result;                  // 返回值很簡單，沒有圓括號。
// 可以用圓括號把複雜表示式圈起來，改善可讀性。
return (some_long_condition &&
        another_condition);

Warning

return (value);                // 畢竟您從來不會寫 var = (value);
return(result);                // return 可不是函式！

8.13. 變數及陣列初始化

用 =, () 和 {} 均可.

您可以用 =, () 和 {}, 以下都對：

int x = 3;
int x(3);
int x{3};
string name("Some Name");
string name = "Some Name";
string name{"Some Name"};

請務必小心列表初始化 {…} 用 std::initializer_list 建構函式初始化出的型別。非空列表初始化就會優先呼叫 std::initializer_list, 不過空列表初始化除外，後者原則上會呼叫預設建構函式。為了強制禁用 std::initializer_list 建構函式，請改用括號。

vector<int> v(100, 1);  // A vector of 100 1s.
vector<int> v{100, 1};  // A vector of 100, 1.

此外，列表初始化不允許整型型別的四捨五入，這可以用來避免一些型別上的程式設計失誤。

int pi(3.14);  // 可 -- pi == 3.
int pi{3.14};  // Compile error: narrowing conversion.

8.14. 預處理指令

預處理指令不要縮排, 從行首開始.

即使預處理指令位於縮排程式碼塊中, 指令也應從行首開始.

// 可 - directives at beginning of line
  if (lopsided_score) {
#if DISASTER_PENDING      // 正確 -- 行開頭起。
    DropEverything();
#endif
    BackToNormal();
  }

Warning

// 差 - indented directives
  if (lopsided_score) {
    #if DISASTER_PENDING  // 錯了！ "#if" 應該放在行開頭
    DropEverything();
    #endif                // 錯了！ "#endif" 不要縮排
    BackToNormal();
  }

8.15. 類格式

訪問控制塊的宣告依次序是 public:, protected:, private:, 每次縮排 1 個空格.

類宣告 (對類註釋不瞭解的話, 參考 類註釋) 的基本格式如下:

class MyClass : public OtherClass {
 public:      // 注意有 1 空格縮排!
  MyClass();  // 照常，2 空格縮排。
  explicit MyClass(int var);
  ~MyClass() {}

  void SomeFunction();
  void SomeFunctionThatDoesNothing() {
  }

  void set_some_var(int var) { some_var_ = var; }
  int some_var() const { return some_var_; }

 private:
  bool SomeInternalFunction();

  int some_var_;
  int some_other_var_;
  DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(MyClass);
};

注意事項:

• 所有基類名應在 80 列限制下儘量與子類名放在同一行.
• 關鍵詞 public:, protected:, private: 要縮排 1 個空格.
• 除第一個關鍵詞 (一般是 public) 外, 其他關鍵詞前要空一行. 如果類比較小的話也可以不空.
• 這些關鍵詞後不要保留空行.
• public 放在最前面, 然後是 protected, 最後是 private.
• 關於宣告順序的規則請參考 宣告順序 一節.

8.16. 建構函式初始值列表

建構函式初始值列表放在同一行或按四格縮排並排幾行.

下面兩種初始值列表方式都可以接受:

// 當全放在一行合適時：
MyClass::MyClass(int var) : some_var_(var), some_other_var_(var + 1) {

或

// 如果要斷成多行，縮排四格，冒號放在第一行初始化句：
MyClass::MyClass(int var)
    : some_var_(var),             // 4 空格縮排
      some_other_var_(var + 1) {  // 對準
  ...
  DoSomething();
  ...
}

8.17. 名字空間格式化

名字空間內容不縮排.

名字空間 不要增加額外的縮排層次, 例如:

namespace {

void foo() {  // 正確。名稱空間內沒有額外的縮排。
  ...
}

}  // namespace

不要縮排名字空間:

Warning

namespace {

  // 錯，縮排多餘了。
  void foo() {
    ...
  }

}  // namespace

宣告巢狀名稱空間時，每名稱空間都獨立成行。

namespace foo {
namespace bar {

8.18. 水平留白

水平留白的使用因地制宜. 永遠不要在行尾新增沒意義的留白.

常規:

void f(bool b) {  // 左大括號前恆有空格。
  ...
int i = 0;  // 分號前不加空格。
int x[] = { 0 };  // 大括號內部可與空格緊鄰也不可，不過兩邊都要加上。
int x[] = {0};
// 繼承與初始化列表中的冒號前後恆有空格。
class Foo : public Bar {
 public:
  // 至於行內函數實現，在大括號內部加上空格並編寫實現。
  Foo(int b) : Bar(), baz_(b) {}  // 大括號裡面是空的話，不加空格。
  void Reset() { baz_ = 0; }  // 用括號把大括號與實現分開。
  ...

新增冗餘的留白會給其他人編輯時造成額外負擔. 因此, 行尾不要留空格. 如果確定一行程式碼已經修改完畢, 將多餘的空格去掉; 或者在專門清理空格時去掉（確信沒有其他人在處理). (Yang.Y 注: 現在大部分程式碼編輯器稍加設定後, 都支援自動刪除行首/行尾空格, 如果不支援, 考慮換一款編輯器或 IDE)

迴圈和條件語句:

if (b) {          // if 條件語句和迴圈語句關鍵字後均有空格。
} else {          // else 前後有空格。
}
while (test) {}   // 圓括號內部不緊鄰空格。
switch (i) {
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
switch ( i ) {    // 迴圈和條件語句的圓括號裡可以與空格緊鄰。
if ( test ) {     // 圓括號，但這很少見。總之要一致。
for ( int i = 0; i < 5; ++i ) {
for ( ; i < 5 ; ++i) {  // 迴圈裡內 ; 後恆有空格，； 前可以加個空格。
switch (i) {
  case 1:         // switch case 的冒號前無空格。
    ...
  case 2: break;  // 如果冒號有程式碼，加個空格。

操作符:

// 賦值作業系統前後恆有空格。
x = 0;

// 其它二元操作符也前後恆有空格，不過對 factors 前後不加空格也可以。
// 圓括號內部不緊鄰空格。
v = w * x + y / z;
v = w*x + y/z;
v = w * (x + z);

// 在引數和一元操作符之間不加空格。
x = -5;
++x;
if (x && !y)
  ...

模板和轉換:

// 尖叫括號(< and >) 不與空格緊鄰，< 前沒有空格，>( 之間也沒有。
vector<string> x;
y = static_cast<char*>(x);

// 在型別與指標操作符之間留空格也可以，但要保持一致。
vector<char *> x;
set<list<string>> x;        // 在 C++11 程式碼裡可以這樣用了。
set<list<string> > x;       // C++03 中要在 > > 裡留個空格。

// 您或許可以在 < < 里加上一對對稱的空格。
set< list<string> > x;

8.19. 垂直留白

垂直留白越少越好.

這不僅僅是規則而是原則問題了: 不在萬不得已, 不要使用空行. 尤其是: 兩個函式定義之間的空行不要超過 2 行, 函式體首尾不要留空行, 函式體中也不要隨意新增空行.

基本原則是: 同一屏可以顯示的程式碼越多, 越容易理解程式的控制流. 當然, 過於密集的程式碼塊和過於疏鬆的程式碼塊同樣難看, 取決於你的判斷. 但通常是垂直留白越少越好.

空行心得如下：

• 函式體內開頭或結尾的空行可讀性微乎其微。
• 在多重 if-else 塊里加空行或許有點可讀性。

譯者 (YuleFox) 筆記

1. 對於程式碼格式, 因人, 系統而異各有優缺點, 但同一個專案中遵循同一標準還是有必要的;
2. 行寬原則上不超過 80 列, 把 22 寸的螢幕都佔完, 怎麼也說不過去;
3. 儘量不使用非 ASCII 字元, 如果使用的話, 參考 UTF-8 格式 (尤其是 UNIX/Linux 下, Windows 下可以考慮寬字元), 儘量不將字串常量耦合到程式碼中, 比如獨立出資原始檔, 這不僅僅是風格問題了;
4. UNIX/Linux 下無條件使用空格, MSVC 的話使用 Tab 也無可厚非;
5. 函式引數, 邏輯條件, 初始化列表: 要麼所有引數和函式名放在同一行, 要麼所有引數並排分行;
6. 除函式定義的左大括號可以置於行首外, 包括函式/類/結構體/列舉宣告, 各種語句的左大括號置於行尾, 所有右大括號獨立成行;
7. ./-> 操作符前後不留空格, */& 不要前後都留, 一個就可, 靠左靠右依各人喜好;
8. 預處理指令/名稱空間不使用額外縮排, 類/結構體/列舉/函式/語句使用縮排;
9. 初始化用 = 還是 () 依個人喜好, 統一就好;
10. return 不要加 ();
11. 水平/垂直留白不要濫用, 怎麼易讀怎麼來.
12. 關於 UNIX/Linux 風格為什麼要把左大括號置於行尾 (.cc 檔案的函式實現處, 左大括號位於行首), 我的理解是程式碼看上去比較簡約, 想想行首除了函式體被一對大括號封在一起之外, 只有右大括號的程式碼看上去確實也舒服; Windows 風格將左大括號置於行首的優點是匹配情況一目瞭然.

譯者（acgtyrant）筆記

1. 80 行限制事實上有助於避免程式碼可讀性失控，比如超多重巢狀塊，超多重函式呼叫等等。
2. Linux 上設定好了 Locale 就幾乎一勞永逸設定好所有開發環境的編碼，不像奇葩的 Windows.
3. Google 強調有一對 if-else 時，不論有沒有巢狀，都要有大括號。Apple 正好 有栽過跟頭 .
4. 其實我主張指標／地址操作符與變數名緊鄰，int* a, b vs int *a, b, 新手會誤以為前者的 b是 int * 變數，但後者就不一樣了，高下立判。
5. 在這風格指南里我才剛知道 C++ 原來還有所謂的 Alternative operator representations, 大概沒人用吧。
6. 注意建構函式初始值列表（Constructer Initializer List）與列表初始化（Initializer List）是兩碼事，我就差點混淆了它們的翻譯。
7. 事實上，如果您熟悉英語本身的書寫規則，就會發現該風格指南在格式上的規定與英語語法相當一脈相承。比如普通標點符號和單詞後面還有文字的話，總會留一個空格；特殊符號與單詞之間就不用留了，比如 if (true) 中的圓括號與 true.
8. 本風格指南沒有明確規定 void 函式裡要不要用 return 語句，不過就 Google 開源專案 leveldb 並沒有寫；此外從 Is a blank return statement at the end of a function whos return type is void necessary? 來看，return; 比 return ; 更約定俗成（事實上 cpplint 會對後者報錯，指出分號前有多餘的空格），且可用來提前跳出函式棧。

本系列文章

• Google C++ 程式設計風格指南：標頭檔案
• Google C++ 程式設計風格指南：作用域
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