C++程式設計最佳實踐（轉）

隨著計算機語言的發展，我們現在編寫一個程式越來越容易了。利用一些軟體開發工具，往往只要透過滑鼠的拖拖點點，計算機就會自動幫你生成許多程式碼。但在很多時候，計算機的這種能力被濫用了，我們往往只考慮把這個程式搭起來，而不去考慮程式的效能如何，程式是否足夠的健壯。而此節課的目的主要是介紹一些編碼的經驗，讓大家編寫的程式更加健壯和高效能。

　　1、Prefer const and inline to #define

　　在C++程式設計中應該儘量使用const和inline來代替#define，儘量做到能不用#define就不用。#define常見的用途有“定義常量”以及“定義宏”，但其中存在諸多的弊病。

　　第一，查錯不直觀，不利於除錯。Define的定義是由預處理程式處理的，作的是完全的文字替換，不做任何的型別檢查。在編譯器處理階段，define定義的東西已經被完全替換了，這樣在debug的時候就看不到任何的相關資訊，即跟蹤時不能step into宏。例如，把ASPECT_RATIO用define定義成1.653，編譯器就看不到ASPECT_RATIO這個名字了。如果編譯器報1.653錯，那麼就無從知道此1.653來自於何處。在真正編碼的時候應該使用如下的語句來定義：

static const double ASPECT_RATIO = 1.653;

　　第二，沒有任何型別資訊，不是type safe。因為它是文字級別的替換，這樣不利於程式的維護。

　　第三，define的使用很容易造成汙染。比如，如果有兩個標頭檔案都定義了ASPECT_RATIO, 而一個CPP檔案又同時包含了這兩個標頭檔案，那麼就會造成衝突。更難查的是另外一種錯誤，比如有如下的程式碼：

// in header file def.h 　　#define Apple 1 　　#define Orange 2 　　　 #define Pineapple 3 　　 … 　　// in some cpp file that includes the def.h 　　enum Colors {White, Black, Purple, Orange};

　　在.h檔案中Orange被定義成水果的一種，而在.cpp檔案中Orange又成為了一種顏色，那麼編譯器就會把此處的Orange替換成2，編譯可能仍然可以透過，程式也能夠執行，但是這就成了一個bug，表現出古怪的錯誤，且很難查錯。再比如定義了一個求a與b哪個數大的宏，#define max(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))

int a = 5, b = 0; 　　max(++ a, b); 　　max(++ a, b + 10);

　　在上面的操作中，max(++ a, b); 語句中a被++了兩次，而max(++ a, b + 10); 語句中a只加了一次，這樣在程式處理中就很有可能成為一個bug，且此bug也非常的難找。在實際編碼時可以使用如下的語句來做：

template 　　inline const T& 　　max(const T& a, const T& b) { return a > b ? a : b; }

　　2、Prefer C++-style casts

　　在程式中經常會需要把一種型別轉換成另外一種型別，在C++中應該使用static_cast、const_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast關鍵字來做型別轉換。因為這有以下好處，一是其本身就是一種註釋，在程式碼中看到上面這些關鍵字就可馬上知道此處是進行型別轉換。二是C語言中型別轉換通常是很難進行搜尋的，而透過關鍵字cast則可以很容易的找到程式中出現型別轉換的地方了。

　　3、Distinguish between prefix and postfix forms of increment and decrement operators

　　通常對於作業系統或編譯器自身支援的型別，prefix（字首，如++i）與postfix（字尾，如i++）的效果是一樣的。因為現在的編譯器都很聰明，它會自動做最佳化，這兩者的彙編程式碼是一樣的，效能不會有差別。但有時候也會有不同的，如一些過載了運算子的型別。下面是模擬prefix與postfix的操作過程，可以發現在postfix操作中會生成一個臨時變數，而這一臨時變數是會佔用額外的時間和開銷的。

// prefix form: increment and fetch 　　UPInt& UPInt::operator++() 　　　{ 　　　 *this += 1; // increment 　　　return *this; // fetch 　　　} 　　// postfix form: fetch and increment 　　　const UPInt UPInt::operator++(int) 　　　{ 　　　 UPInt oldValue = *this; // fetch 　　　++(*this); // increment 　　　 return oldValue; // return what was fetched 　　 }

　　一般情況下不需要區分是先++，還是後++，但是我們在編寫程式的時候最好能習慣性的將其寫成++i的形式，如在使用STL中的iterator時，prefix與postfix會有相當大的效能差異。請不要小看這些細節，實際在編寫程式的時候，若不注意具體細節，你會發現程式的效能會非常的低。但要注意，雖然在大多數情況下可以用prefix來代替postfix，但有一種情況例外，那就是有[]運算子時，比如gzArray [++index] 是不等於 gzArray[index++]的。

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