高品質C++/C編程指南-第6章-函數設計(3)

對於相加函數，應當用“值傳遞”的方式返回String對象。如果改用“引用傳遞”，那麼函數傳回值是一個指向局部對象temp的“引用”。由於temp在函數結束時被自動銷毀，將導致返回的“引用”無效。例如：

c = a + b;

此時 a + b 並不返回期望值，c什麼也得不到，流下了隱患。

6.3 函數內部實現的規則
不同功能的函數其內部實現各不相同，看起來似乎無法就“內部實現”達成一致的觀點。但根據經驗，我們可以在函數體的“入口處”和“出口處”從嚴把關，從而提高函數的品質。

l 【規則6-3-1】在函數體的“入口處”，對參數的有效性進行檢查。

很多程式錯誤是由非法參數引起的，我們應該充分理解並正確使用“斷言”（assert）來防止此類錯誤。詳見6.5節“使用斷言”。

l 【規則6-3-2】在函數體的“出口處”，對return語句的正確性和效率進行檢查。

如果函數有傳回值，那麼函數的“出口處”是return語句。我們不要輕視return語句。如果return語句寫得不好，函數要麼出錯，要麼效率低下。

注意事項如下：

（1）return語句不可返回指向“棧記憶體”的“指標”或者“引用”，因為該記憶體在函數體結束時被自動銷毀。例如

char * Func(void)

{

char str[] = “hello world”; // str的記憶體位於棧上

…

return str; // 將導致錯誤

}

（2）要搞清楚返回的究竟是“值”、“指標”還是“引用”。

（3）如果函數傳回值是一個對象，要考慮return語句的效率。例如

return String(s1 + s2);

這是臨時對象的文法，表示“建立一個臨時對象並返回它”。不要以為它與“先建立一個局部對象temp並返回它的結果”是等價的，如

String temp(s1 + s2);

return temp;

實質不然，上述代碼將發生三件事。首先，temp對象被建立，同時完成初始化；然後拷貝建構函式把temp拷貝到儲存傳回值的外部儲存單元中；最後，temp在函數結束時被銷毀（調用解構函式）。然而“建立一個臨時對象並返回它”的過程是不同的，編譯器直接把臨時對象建立並初始化在外部儲存單元中，省去了拷貝和析構的化費，提高了效率。

類似地，我們不要將

return int(x + y); // 建立一個臨時變數並返回它

寫成

int temp = x + y;

return temp;

由於內部資料類型如int,float,double的變數不存在建構函式與解構函式，雖然該“臨時變數的文法”不會提高多少效率，但是程式更加簡潔易讀。

6.4 其它建議
2 【建議6-4-1】函數的功能要單一，不要設計多用途的函數。

2 【建議6-4-2】函數體的規模要小，盡量控制在50行代碼之內。

2 【建議6-4-3】盡量避免函數帶有“記憶”功能。相同的輸入應當產生相同的輸出。

帶有“記憶”功能的函數，其行為可能是不可預測的，因為它的行為可能取決於某種“記憶狀態”。這樣的函數既不易理解又不利於測試和維護。在C/C++語言中，函數的static局部變數是函數的“記憶”儲存空間。建議盡量少用static局部變數，除非必需。

2 【建議6-4-4】不僅要檢查輸入參數的有效性，還要檢查通過其它途徑進入函數體內的變數的有效性，例如全域變數、檔案控制代碼等。

2 【建議6-4-5】用於出錯處理的傳回值一定要清楚，讓使用者不容易忽視或誤解錯誤情況。

6.5 使用斷言
程式一般分為Debug版本和Release版本，Debug版本用於內部調試，Release版本發行給使用者使用。

斷言assert是僅在Debug版本起作用的宏，它用於檢查“不應該”發生的情況。樣本6-5是一個記憶體複製函數。在運行過程中，如果assert的參數為假，那麼程式就會中止（一般地還會出現提示對話，說明在什麼地方引發了assert）。

void *memcpy(void *pvTo, const void *pvFrom, size_t size)

{

assert((pvTo != NULL) && (pvFrom != NULL)); // 使用斷言

byte *pbTo = (byte *) pvTo; // 防止改變pvTo的地址

byte *pbFrom = (byte *) pvFrom; // 防止改變pvFrom的地址

while(size -- > 0 )

*pbTo ++ = *pbFrom ++ ;

return pvTo;

}

樣本6-5 複製不重疊的記憶體塊

assert不是一個倉促拼湊起來的宏。為了不在程式的Debug版本和Release版本引起差別，assert不應該產生任何副作用。所以assert不是函數，而是宏。程式員可以把assert看成一個在任何系統狀態下都可以安全使用的無害測試手段。如果程式在assert處終止了，並不是說含有該assert的函數有錯誤，而是調用者出了差錯，assert可以協助我們找到發生錯誤的原因。

很少有比跟蹤到程式的斷言，卻不知道該斷言的作用更讓人沮喪的事了。你化了很多時間，不是為了排除錯誤，而只是為了弄清楚這個錯誤到底是什麼。有的時候，程式員偶爾還會設計出有錯誤的斷言。所以如果搞不清楚斷言檢查的是什麼，就很難判斷錯誤是出現在程式中，還是出現在斷言中。幸運的是這個問題很好解決，只要加上清晰的注釋即可。這本是顯而易見的.