第6章 函數(shù)設(shè)計(jì)
函數(shù)是C++/C程序的基本功能單元，其重要性不言而喻。函數(shù)設(shè)計(jì)的細(xì)微缺點(diǎn)很容易導(dǎo)致該函數(shù)被錯(cuò)用，所以光使函數(shù)的功能正確是不夠的。本章重點(diǎn)論述函數(shù)的接口設(shè)計(jì)和內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的一些規(guī)則。
函數(shù)接口的兩個(gè)要素是參數(shù)和返回值。C語言中，函數(shù)的參數(shù)和返回值的傳遞方式有兩種：值傳遞（pass by value）和指針傳遞（pass by pointer）。C++ 語言中多了引用傳遞（pass by reference）。由于引用傳遞的性質(zhì)象指針傳遞，而使用方式卻象值傳遞，初學(xué)者常常迷惑不解，容易引起混亂，請(qǐng)先閱讀6.6節(jié)“引用與指針的比較”。
6.1 參數(shù)的規(guī)則
l 【規(guī)則6-1-1】參數(shù)的書寫要完整，不要貪圖省事只寫參數(shù)的類型而省略參數(shù)名字。如果函數(shù)沒有參數(shù)，則用void填充。
例如：
void SetValue(int width, int height); // 良好的風(fēng)格
void SetValue(int, int); // 不良的風(fēng)格
float GetValue(void); // 良好的風(fēng)格
float GetValue(); // 不良的風(fēng)格
l 【規(guī)則6-1-2】參數(shù)命名要恰當(dāng)，順序要合理。
例如編寫字符串拷貝函數(shù)StringCopy，它有兩個(gè)參數(shù)。如果把參數(shù)名字起為str1和str2，例如
void StringCopy(char *str1, char *str2);
那么我們很難搞清楚究竟是把str1拷貝到str2中，還是剛好倒過來。
可以把參數(shù)名字起得更有意義，如叫strSource和strDestination。這樣從名字上就可以看出應(yīng)該把strSource拷貝到strDestination。
還有一個(gè)問題，這兩個(gè)參數(shù)那一個(gè)該在前那一個(gè)該在后？參數(shù)的順序要遵循程序員的習(xí)慣。一般地，應(yīng)將目的參數(shù)放在前面，源參數(shù)放在后面。
如果將函數(shù)聲明為：
void StringCopy(char *strSource, char *strDestination);
別人在使用時(shí)可能會(huì)不假思索地寫成如下形式：
char str[20];
StringCopy(str, “Hello World”); // 參數(shù)順序顛倒
l 【規(guī)則6-1-3】如果參數(shù)是指針，且僅作輸入用，則應(yīng)在類型前加const，以防止該指針在函數(shù)體內(nèi)被意外修改。
例如：
void StringCopy(char *strDestination，const char *strSource);
l 【規(guī)則6-1-4】如果輸入?yún)?shù)以值傳遞的方式傳遞對(duì)象，則宜改用“const &”方式來傳遞，這樣可以省去臨時(shí)對(duì)象的構(gòu)造和析構(gòu)過程，從而提高效率。
2 【建議6-1-1】避免函數(shù)有太多的參數(shù)，參數(shù)個(gè)數(shù)盡量控制在5個(gè)以內(nèi)。如果參數(shù)太多，在使用時(shí)容易將參數(shù)類型或順序搞錯(cuò)。
2 【建議6-1-2】盡量不要使用類型和數(shù)目不確定的參數(shù)。
C標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)printf是采用不確定參數(shù)的典型代表，其原型為：
int printf(const chat *format[, argument]…);
這種風(fēng)格的函數(shù)在編譯時(shí)喪失了嚴(yán)格的類型安全檢查。
6.2 返回值的規(guī)則
l 【規(guī)則6-2-1】不要省略返回值的類型。
C語言中，凡不加類型說明的函數(shù)，一律自動(dòng)按整型處理。這樣做不會(huì)有什么好處，卻容易被誤解為void類型。
C++語言有很嚴(yán)格的類型安全檢查，不允許上述情況發(fā)生。由于C++程序可以調(diào)用C函數(shù)，為了避免混亂，規(guī)定任何C++/ C函數(shù)都必須有類型。如果函數(shù)沒有返回值，那么應(yīng)聲明為void類型。
l 【規(guī)則6-2-2】函數(shù)名字與返回值類型在語義上不可沖突。
違反這條規(guī)則的典型代表是C標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)getchar。
例如：
char c;
c = getchar();
if (c == EOF)
…
按照getchar名字的意思，將變量c聲明為char類型是很自然的事情。但不幸的是getchar的確不是char類型，而是int類型，其原型如下：
int getchar(void);
由于c是char類型，取值范圍是[-128，127]，如果宏EOF的值在char的取值范圍之外，那么if語句將總是失敗，這種“危險(xiǎn)”人們一般哪里料得到！導(dǎo)致本例錯(cuò)誤的責(zé)任并不在用戶，是函數(shù)getchar誤導(dǎo)了使用者。
l 【規(guī)則6-2-3】不要將正常值和錯(cuò)誤標(biāo)志混在一起返回。正常值用輸出參數(shù)獲得，而錯(cuò)誤標(biāo)志用return語句返回。
回顧上例，C標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)的設(shè)計(jì)者為什么要將getchar聲明為令人迷糊的int類型呢？他會(huì)那么傻嗎？
在正常情況下，getchar的確返回單個(gè)字符。但如果getchar碰到文件結(jié)束標(biāo)志或發(fā)生讀錯(cuò)誤，它必須返回一個(gè)標(biāo)志EOF。為了區(qū)別于正常的字符，只好將EOF定義為負(fù)數(shù)（通常為負(fù)1）。因此函數(shù)getchar就成了int類型。
我們?cè)趯?shí)際工作中，經(jīng)常會(huì)碰到上述令人為難的問題。為了避免出現(xiàn)誤解，我們應(yīng)該將正常值和錯(cuò)誤標(biāo)志分開。即：正常值用輸出參數(shù)獲得，而錯(cuò)誤標(biāo)志用return語句返回。
函數(shù)getchar可以改寫成 BOOL GetChar(char *c);
雖然gechar比GetChar靈活，例如 putchar(getchar()); 但是如果getchar用錯(cuò)了，它的靈活性又有什么用呢？
函數(shù)是C++/C程序的基本功能單元，其重要性不言而喻。函數(shù)設(shè)計(jì)的細(xì)微缺點(diǎn)很容易導(dǎo)致該函數(shù)被錯(cuò)用，所以光使函數(shù)的功能正確是不夠的。本章重點(diǎn)論述函數(shù)的接口設(shè)計(jì)和內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的一些規(guī)則。
函數(shù)接口的兩個(gè)要素是參數(shù)和返回值。C語言中，函數(shù)的參數(shù)和返回值的傳遞方式有兩種：值傳遞（pass by value）和指針傳遞（pass by pointer）。C++ 語言中多了引用傳遞（pass by reference）。由于引用傳遞的性質(zhì)象指針傳遞，而使用方式卻象值傳遞，初學(xué)者常常迷惑不解，容易引起混亂，請(qǐng)先閱讀6.6節(jié)“引用與指針的比較”。
6.1 參數(shù)的規(guī)則
l 【規(guī)則6-1-1】參數(shù)的書寫要完整，不要貪圖省事只寫參數(shù)的類型而省略參數(shù)名字。如果函數(shù)沒有參數(shù)，則用void填充。
例如：
void SetValue(int width, int height); // 良好的風(fēng)格
void SetValue(int, int); // 不良的風(fēng)格
float GetValue(void); // 良好的風(fēng)格
float GetValue(); // 不良的風(fēng)格
l 【規(guī)則6-1-2】參數(shù)命名要恰當(dāng)，順序要合理。
例如編寫字符串拷貝函數(shù)StringCopy，它有兩個(gè)參數(shù)。如果把參數(shù)名字起為str1和str2，例如
void StringCopy(char *str1, char *str2);
那么我們很難搞清楚究竟是把str1拷貝到str2中，還是剛好倒過來。
可以把參數(shù)名字起得更有意義，如叫strSource和strDestination。這樣從名字上就可以看出應(yīng)該把strSource拷貝到strDestination。
還有一個(gè)問題，這兩個(gè)參數(shù)那一個(gè)該在前那一個(gè)該在后？參數(shù)的順序要遵循程序員的習(xí)慣。一般地，應(yīng)將目的參數(shù)放在前面，源參數(shù)放在后面。
如果將函數(shù)聲明為：
void StringCopy(char *strSource, char *strDestination);
別人在使用時(shí)可能會(huì)不假思索地寫成如下形式：
char str[20];
StringCopy(str, “Hello World”); // 參數(shù)順序顛倒
l 【規(guī)則6-1-3】如果參數(shù)是指針，且僅作輸入用，則應(yīng)在類型前加const，以防止該指針在函數(shù)體內(nèi)被意外修改。
例如：
void StringCopy(char *strDestination，const char *strSource);
l 【規(guī)則6-1-4】如果輸入?yún)?shù)以值傳遞的方式傳遞對(duì)象，則宜改用“const &”方式來傳遞，這樣可以省去臨時(shí)對(duì)象的構(gòu)造和析構(gòu)過程，從而提高效率。
2 【建議6-1-1】避免函數(shù)有太多的參數(shù)，參數(shù)個(gè)數(shù)盡量控制在5個(gè)以內(nèi)。如果參數(shù)太多，在使用時(shí)容易將參數(shù)類型或順序搞錯(cuò)。
2 【建議6-1-2】盡量不要使用類型和數(shù)目不確定的參數(shù)。
C標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)printf是采用不確定參數(shù)的典型代表，其原型為：
int printf(const chat *format[, argument]…);
這種風(fēng)格的函數(shù)在編譯時(shí)喪失了嚴(yán)格的類型安全檢查。
6.2 返回值的規(guī)則
l 【規(guī)則6-2-1】不要省略返回值的類型。
C語言中，凡不加類型說明的函數(shù)，一律自動(dòng)按整型處理。這樣做不會(huì)有什么好處，卻容易被誤解為void類型。
C++語言有很嚴(yán)格的類型安全檢查，不允許上述情況發(fā)生。由于C++程序可以調(diào)用C函數(shù)，為了避免混亂，規(guī)定任何C++/ C函數(shù)都必須有類型。如果函數(shù)沒有返回值，那么應(yīng)聲明為void類型。
l 【規(guī)則6-2-2】函數(shù)名字與返回值類型在語義上不可沖突。
違反這條規(guī)則的典型代表是C標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)getchar。
例如：
char c;
c = getchar();
if (c == EOF)
…
按照getchar名字的意思，將變量c聲明為char類型是很自然的事情。但不幸的是getchar的確不是char類型，而是int類型，其原型如下：
int getchar(void);
由于c是char類型，取值范圍是[-128，127]，如果宏EOF的值在char的取值范圍之外，那么if語句將總是失敗，這種“危險(xiǎn)”人們一般哪里料得到！導(dǎo)致本例錯(cuò)誤的責(zé)任并不在用戶，是函數(shù)getchar誤導(dǎo)了使用者。
l 【規(guī)則6-2-3】不要將正常值和錯(cuò)誤標(biāo)志混在一起返回。正常值用輸出參數(shù)獲得，而錯(cuò)誤標(biāo)志用return語句返回。
回顧上例，C標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)的設(shè)計(jì)者為什么要將getchar聲明為令人迷糊的int類型呢？他會(huì)那么傻嗎？
在正常情況下，getchar的確返回單個(gè)字符。但如果getchar碰到文件結(jié)束標(biāo)志或發(fā)生讀錯(cuò)誤，它必須返回一個(gè)標(biāo)志EOF。為了區(qū)別于正常的字符，只好將EOF定義為負(fù)數(shù)（通常為負(fù)1）。因此函數(shù)getchar就成了int類型。
我們?cè)趯?shí)際工作中，經(jīng)常會(huì)碰到上述令人為難的問題。為了避免出現(xiàn)誤解，我們應(yīng)該將正常值和錯(cuò)誤標(biāo)志分開。即：正常值用輸出參數(shù)獲得，而錯(cuò)誤標(biāo)志用return語句返回。
函數(shù)getchar可以改寫成 BOOL GetChar(char *c);
雖然gechar比GetChar靈活，例如 putchar(getchar()); 但是如果getchar用錯(cuò)了，它的靈活性又有什么用呢？