作者：林銳博士

完成時(shí)間：2001年7月24日

高質(zhì)量C++/C編程指南 Word文檔 下載

前言

軟件質(zhì)量是被大多數(shù)程序員掛在嘴上而不是放在心上的東西！

除了完全外行和真正的編程高手外，初讀本書，你最先的感受將是驚慌：“哇！我以前捏造的C++/C程序怎么會(huì)有那么多的毛病？”

別難過，作者只不過比你早幾年、多幾次驚慌而已。

請(qǐng)花一兩個(gè)小時(shí)認(rèn)真閱讀這本百頁經(jīng)書，你將會(huì)獲益匪淺，這是前面N-1個(gè)讀者的建議。

一、編程老手與高手的誤區(qū)

自從計(jì)算機(jī)問世以來，程序設(shè)計(jì)就成了令人羨慕的職業(yè)，程序員在受人寵愛之后容易發(fā)展成為毛病特多卻常能自我臭美的群體。

如今在 Internet 上流傳的“真正”的程序員據(jù)說是這樣的：

(1) 真正的程序員沒有進(jìn)度表，只有討好領(lǐng)導(dǎo)的馬屁精才有進(jìn)度表，真正的程序員會(huì)讓領(lǐng)導(dǎo)提心吊膽。

(2) 真正的程序員不寫使用說明書，用戶應(yīng)當(dāng)自己去猜想程序的功能。

(3) 真正的程序員幾乎不寫代碼的注釋，如果注釋很難寫，它理所當(dāng)然也很難讀。

(4) 真正的程序員不畫流程圖，原始人和文盲才會(huì)干這事。

(5) 真正的程序員不看參考手冊(cè)，新手和膽小鬼才會(huì)看。

(6) 真正的程序員不寫文檔也不需要文檔，只有看不懂程序的笨蛋才用文檔。

(7) 真正的程序員認(rèn)為自己比用戶更明白用戶需要什么。

(8) 真正的程序員不接受團(tuán)隊(duì)開發(fā)的理念，除非他自己是頭頭。

(9) 真正的程序員的程序不會(huì)在第一次就正確運(yùn)行，但是他們?cè)敢馐刂鴻C(jī)器進(jìn)行若干個(gè) 30 小時(shí)的調(diào)試改錯(cuò)。

(10) 真正的程序員不會(huì)在上午 9:00 到下午 5:00 之間工作，如果你看到他在上午 9:00 工作，這表明他從昨晚一直干到現(xiàn)在。

……

具備上述特征越多，越顯得水平高，資格老。所以別奇怪，程序員的很多缺點(diǎn)竟然可以被當(dāng)作優(yōu)點(diǎn)來欣賞。就象在武俠小說中，那些獨(dú)來獨(dú)往、不受約束且?guī)c(diǎn)邪氣的高手最令人崇拜。我曾經(jīng)也這樣信奉，并且希望自己成為那樣的“真正”的程序員，結(jié)果沒有得到好下場(chǎng)。

我從讀大學(xué)到博士畢業(yè)十年來一直勤奮好學(xué)，累計(jì)編寫了數(shù)十萬行 C++/C 代碼。有這樣的苦勞和疲勞，我應(yīng)該稱得上是編程老手了吧？

我開發(fā)的軟件都與科研相關(guān)（集成電路 CAD 和 3D 圖形學(xué)領(lǐng)域），動(dòng)輒數(shù)萬行程序，技術(shù)復(fù)雜，難度頗高。這些軟件頻頻獲獎(jiǎng)，有一個(gè)軟件獲得首屆中國大學(xué)生電腦大賽軟件展示一等獎(jiǎng)。在 1995 年開發(fā)的一套圖形軟件庫到 2000 年還有人買。羅列出這些“業(yè)績(jī)”，可以說明我算得上是編程高手了吧？

可惜這種個(gè)人感覺不等于事實(shí)。

讀博期間我曾用一年時(shí)間開發(fā)了一個(gè)近 10 萬行 C++ 代碼的 3D 圖形軟件產(chǎn)品，我內(nèi)心得意表面謙虛地向一位真正的軟件高手請(qǐng)教。他雖然從未涉足過 3D 圖形領(lǐng)域，卻在幾十分鐘內(nèi)指出該軟件多處重大設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。讓人感覺那套軟件是用紙糊的華麗衣服，扯一下掉一塊，戳一下破個(gè)洞。我目瞪口呆地意識(shí)到這套軟件毫無實(shí)用價(jià)值，一年的心血白化了，并且害死了自己的軟件公司。

人的頓悟通常發(fā)生在最心痛的時(shí)刻，在沮喪和心痛之后，我作了深刻反省，“面壁”半年，重新溫習(xí)軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)。補(bǔ)修“內(nèi)功”之后，又覺得腰板硬了起來。博士畢業(yè)前半年，我曾到微軟中國研究院找工作，接受微軟公司一位資深軟件工程師的面試。他讓我寫函數(shù) strcpy 的代碼。

太容易了吧？

錯(cuò)！

這么一個(gè)小不點(diǎn)的函數(shù)，他從三個(gè)方面考查：

（ 1 ）編程風(fēng)格；

（ 2 ）出錯(cuò)處理；

（ 3 ）算法復(fù)雜度分析（用于提高性能）。

在大學(xué)里從來沒有人如此嚴(yán)格地考查過我的程序。我化了半個(gè)小時(shí)，修改了數(shù)次，他還不盡滿意，讓我回家好好琢磨。我精神抖擻地進(jìn)“考場(chǎng)”，大汗淋漓地出“考場(chǎng)”。這“高手”當(dāng)?shù)靡蔡C囊了。我又好好地反省了一次。

我把反省后的心得體會(huì)寫成文章放在網(wǎng)上傳閱，引起了不少軟件開發(fā)人員的共鳴。我因此有幸和國產(chǎn)大型 IT 企業(yè)如華為、上海貝爾、中興等公司的同志們廣泛交流。大家認(rèn)為提高質(zhì)量與生產(chǎn)率是軟件工程要解決的核心問題。高質(zhì)量程序設(shè)計(jì)是非常重要的環(huán)節(jié)，畢竟軟件是靠編程來實(shí)現(xiàn)的。

我們心目中的老手們和高手們能否編寫出高質(zhì)量的程序來？

不見得都能！

就我的經(jīng)歷與閱歷來看，國內(nèi)大學(xué)的計(jì)算機(jī)教育壓根就沒有灌輸高質(zhì)量程序設(shè)計(jì)的觀念，教師們和學(xué)生們也很少自覺關(guān)心軟件的質(zhì)量。勤奮好學(xué)的程序員長(zhǎng)期在低質(zhì)量的程序堆中滾爬，吃盡苦頭之后才有一些心得體會(huì)，長(zhǎng)進(jìn)極慢，我就是一例。

現(xiàn)在國內(nèi) IT 企業(yè)擁有學(xué)士、碩士、博士文憑的軟件開發(fā)人員比比皆是，但他們?cè)诮邮艽髮W(xué)教育時(shí)就“先天不足”，豈能一到企業(yè)就突然實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。試問有多少軟件開發(fā)人員對(duì)正確性、健壯性、可靠性、效率、易用性、可讀性（可理解性）、可擴(kuò)展性、可復(fù)用性、兼容性、可移植性等質(zhì)量屬性了如指掌？并且能在實(shí)踐中運(yùn)用自如？。“高質(zhì)量”可不是干活小心點(diǎn)就能實(shí)現(xiàn)的！

我們有充分的理由疑慮：

（ 1 ）編程老手可能會(huì)長(zhǎng)期用隱含錯(cuò)誤的方式編程（習(xí)慣成自然），發(fā)現(xiàn)毛病后都不愿相信那是真的！

（ 2 ）編程高手可以在某一領(lǐng)域?qū)懗鰳O有水平的代碼，但未必能從全局把握軟件質(zhì)量的方方面面。

事實(shí)證明如此。我到上海貝爾工作一年來，陸續(xù)面試或測(cè)試過近百名“新”“老”程序員的編程技能，質(zhì)量合格率大約是 10 ％。很少有人能夠?qū)懗鐾耆腺|(zhì)量要求的 if 語句，很多程序員對(duì)指針、內(nèi)存管理一知半解， …… 。

領(lǐng)導(dǎo)們不敢相信這是真的。我做過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)：有一次部門新進(jìn) 14 名碩士生，在開歡迎會(huì)之前對(duì)他們進(jìn)行“ C++/C 編程技能”摸底考試。我問大家試題難不難？所有的人都回答不難。結(jié)果沒有一個(gè)人及格，有半數(shù)人得零分。競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手公司的朋友們也做過試驗(yàn)，同樣一敗涂地。

真的不是我“心狠手辣”或者要求過高，而是很多軟件開發(fā)人員對(duì)自己的要求不夠高。

要知道華為、上海貝爾、中興等公司的員工素質(zhì)在國內(nèi) IT 企業(yè)中是比較前列的，倘若他們的編程質(zhì)量都如此差的話，我們?cè)趺锤移谕行」灸贸龈哔|(zhì)量的軟件呢？連程序都編不好，還談什么振興民族軟件產(chǎn)業(yè)，豈不胡扯。

我打算定義編程老手和編程高手，請(qǐng)您別見笑。

定義 1 ：能長(zhǎng)期穩(wěn)定地編寫出高質(zhì)量程序的程序員稱為編程老手。

定義 2 ：能長(zhǎng)期穩(wěn)定地編寫出高難度、高質(zhì)量程序的程序員稱為編程高手。

根據(jù)上述定義，馬上得到第一推論：我既不是高手也算不上是老手。

在寫此書前，我閱讀了不少程序設(shè)計(jì)方面的英文著作，越看越羞慚。因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)自己連編程基本技能都未能全面掌握，頂多算是二流水平，還好意思談什么老手和高手。希望和我一樣在國內(nèi)土生土長(zhǎng)的程序員朋友們能夠做到：

（ 1 ）知錯(cuò)就改；

（ 2 ）經(jīng)常溫故而知新；

（ 3 ）堅(jiān)持學(xué)習(xí)，天天向上。

二、本書導(dǎo)讀

首先請(qǐng)做附錄B的C++/C試題（不要看答案），考查自己的編程質(zhì)量究竟如何。然后參照答案嚴(yán)格打分。

（ 1）如果你只得了幾十分，請(qǐng)不要聲張，也不要太難過。編程質(zhì)量差往往是由于不良習(xí)慣造成的，與人的智力、能力沒有多大關(guān)系，還是有藥可救的。成績(jī)?cè)讲睿梢赃M(jìn)步的空間就越大，中國不就是在落后中趕超發(fā)達(dá)資本主義國家嗎？只要你能下決心改掉不良的編程習(xí)慣，第二次考試就能及格了。

（ 2）如果你考及格了，表明你的技術(shù)基礎(chǔ)不錯(cuò)，希望你能虛心學(xué)習(xí)、不斷進(jìn)步。如果你還沒有找到合適的工作單位，不妨到上海貝爾試一試。

（ 3）如果你考出85分以上的好成績(jī)，你有義務(wù)和資格為你所在的團(tuán)隊(duì)作“C++/C編程”培訓(xùn)。希望你能和我們多多交流、相互促進(jìn)。半年前我曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)一顆好苗子，就把他挖到我們小組來。

（ 4）如果你在沒有任何提示的情況下考了滿分，希望你能收我做你的徒弟。

編程考試結(jié)束后，請(qǐng)閱讀本書的正文。

本書第一章至第六章主要論述C++/C編程風(fēng)格。難度不高，但是細(xì)節(jié)比較多。別小看了，提高質(zhì)量就是要從這些點(diǎn)點(diǎn)滴滴做起。世上不存在最好的編程風(fēng)格，一切因需求而定。團(tuán)隊(duì)開發(fā)講究風(fēng)格一致，如果制定了大家認(rèn)可的編程風(fēng)格，那么所有組員都要遵守。如果讀者覺得本書的編程風(fēng)格比較合你的工作，那么就采用它，不要只看不做。人在小時(shí)候說話發(fā)音不準(zhǔn)，寫字潦草，如果不改正，總有后悔的時(shí)候。編程也是同樣道理。

第七章至第十一章是專題論述，技術(shù)難度比較高，看書時(shí)要積極思考。特別是第七章“內(nèi)存管理”，讀了并不表示懂了，懂了并不表示就能正確使用。有一位同事看了第七章后覺得“野指針”寫得不錯(cuò)，與我切磋了一把。可是過了兩周，他告訴我，他忙了兩天追查出一個(gè)Bug，想不到又是“野指針”出問題，只好重讀第七章。

光看本書對(duì)提高編程質(zhì)量是有限的，建議大家閱讀本書的參考文獻(xiàn)，那些都是經(jīng)典名著。

如果你的編程質(zhì)量已經(jīng)過關(guān)了，不要就此滿足。如果你想成為優(yōu)秀的軟件開發(fā)人員，建議你閱讀并按照 CMMI 規(guī)范做事，讓自己的綜合水平上升一個(gè)臺(tái)階。上海貝爾的員工可以向網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用事業(yè)部軟件工程研究小組索取 CMMI 有關(guān)資料，最好能參加培訓(xùn)。

三、版權(quán)聲明

本書的大部分內(nèi)容取材于作者一年前的書籍手稿（尚未出版），現(xiàn)整理匯編成為上海貝爾網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用事業(yè)部的一個(gè)規(guī)范化文件，同時(shí)作為培訓(xùn)教材。

由于 C++/C 編程是眾所周知的技術(shù)，沒有秘密可言。編程的好經(jīng)驗(yàn)應(yīng)該大家共享，我們自己也是這么學(xué)來的。作者愿意公開本書的電子文檔。

版權(quán)聲明如下：

（ 1 ）讀者可以任意拷貝、修改本書的內(nèi)容，但不可以篡改作者及所屬單位。

（ 2 ）未經(jīng)作者許可，不得出版或大量印發(fā)本書。

（ 3 ）如果競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手公司的員工得到本書，請(qǐng)勿公開使用，以免發(fā)生糾紛。

預(yù)計(jì)到 2002 年 7 月，我們將建立切合中國國情的 CMMI 3 級(jí)解決方案。屆時(shí)，包括本書在內(nèi)的約 1000 頁規(guī)范將嚴(yán)格受控。

歡迎讀者對(duì)本書提出批評(píng)建議 。