小规则让你写出漂亮又高效的程序

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好几天没写文章了，周一整理自己刚修好的旧电脑，发现一本书《高质量C++编程指南》。因为最近在写游戏服务端的战斗，所以这个立刻就吸引肥宝了。看了几天，深深感觉获益良多啊。于是把笔记和自己的经验写下来，分享给大家。

一、写出漂亮易读的程序

    中学时代上课很喜欢做笔记，但是肥宝几乎没看过自己的笔记，不是肥宝懒，是因为肥宝字太丑了。
    后来成为一个程序员，以为这些代码都是电脑输出，统一字体，就不用这么纠结了。谁知道代码更需要写得漂亮，因为需求是不断在变化的，bug也是不断地涌现。无论出于工作还是学习，你总会经常看回自己写的代码，比起中学时代看自己的笔记的概率高多了。
    可能一个功能，在开始的时候会经常看到，不会觉得难看，但是一周之后呢？一个月后呢？一年后呢？更离谱的是，有一次肥宝收到一个以前的工作的人的电话，问肥宝代码的问题，那个时候肥宝都离职了几个月了。就算现在，旧的游戏依然会有新的人维护，他们经常拿肥宝一两年前写的代码来问肥宝。肥宝觉得维护一些写得丑的代码，跟自己每天被迫跟一个300斤的大肉参来个法式湿吻那么恐怖。
    怎样才算漂亮的代码，怎样才算丑的代码？下面给出一些小规则：

文档的结构：

【1】头文件用来声明，cpp文件用来定义。声明和定义分开，不但可以让代码更清晰、方便阅读，同时，如果在某些场合，代码不能公开，只向用户提供头文件和二进制的库即可。通常这样的情况下，头文件和源文件是在不同目录的

【2】为了防止头文件被重复引用，应当用 ifndef/define/endif 结构产生预处理块。这个宏定义必须讲究，如果重复了，可能会出现莫名其妙的问题。肥宝个人习惯是工程名+目录+文件名。

例如：

#ifndef _GateApp_Role_Player_H_  #define _GateApp_Role_Player_H_  //代码实现在这里。。。  #endif  

【3】用#include<file>引用标准库头文件（编译器从标准库目录开始搜索），用#include"file.h"引用其他文件（编译器从工作目录开始搜索）
【4】一般情况下h文件只写声明，不写定义。写内联函数时不要包含for，递归等复杂操作，不要超过5行。因为消耗很大，而且调试不方便。
【5】尽量少用局部变量。
【6】按照实际意义区分目录，一个目录内超过10个文件，要考虑是否拆分。

程序的风格：
    良好的格式有助于阅读和维护。一般情况下，我们使用的IDE，入Visual Studio、Eclipse、XCode等，本身生成的代码都是符合良好的风格的，尽量使用代码提示功能，有助于形成良好风格。肥宝平时用得比较多的是Visual Studio，所以下面的风格也是这个软件的。
【7】在每个类声明之后加空行，每个函数定义结束之后都要加空行。
【8】在一个函数体内，逻揖上密切相关的语句之间不加空行，其它地方应加空行分隔。 
【9】一行代码只做一件事情，只定义一个变量，只写一条语句。这样的代码容易阅读，并且方便于写注释。  
【10】if 、for 、while 、do  等语句自占一行，执行语句不得紧跟其后。不论执行语句有多少都要加 {}。这样可以防止书写失误。  
【11】尽可能在定义变量的同时初始化该变量（就近原则），放久了很容易忘记。
不良风格的代码：

int attack, defense, life; // 攻击、防御、生命，同时声明多个变量，没有初始化int hurt＝ attack - defense;   life -= hurt； //执行多条语句 if (life < 0) onDeath();  for (int i = 0;  i < 10; i++)  findNext();  processNext();  

良好风格的代码：

int attack = 0; // 攻击 int defense = 0; // 防御 --跟上下联系紧密，不加空行int life = 0; // 生命     int hurt＝ attack - defense;   life -= hurt；if (0 >= life)     {       onDeath();    }  for (int i = 0;  i < 10; i++)   {               findNext();      }                                                      processNext();  

【12】关键字之后要留空格。

例如 const 、virtual 、inline 、case  等关键字之后至少要留一个空格，否则无法辨析关键字。

例如 if 、for 、while 等关键字之后应留一个空格再跟（，以突出关键字。  

【13】函数名之后不要留空格，紧跟'（'，以与关键字区别。'（'向后紧跟，右括号、逗号、分号向前紧跟，紧跟处不留空格。，之后要留空格，如Function(x,  y,  z) 。如果‘; ’不是一行的结束符号，其后要留空格，如 for (int i = 0;  i < 10; i++) 

【14】赋值操作符、比较操作符、算术操作符、逻辑操作符、位域操作符， 如“= ”、“+= ”      “>= ”、“<= ”、“+ ”、“* ”、“% ”、“&& ”、“||”、“<< ”,  “^ ”等二元操作符的前后应当加空格。  

【15】一元操作符如“!”、“~ ”、“++ ”、“-- ”、“& ”（地址运算符）等后不加空格。  

【16】“［］”、“.”、“->”这类操作符前后不加空格。  

【17】对于表达式比较长的 for 语句和 if 语句，为了紧凑起见可以适当地去掉一些空格。

如 for (i=0; i<10; i++)和 if ((a<=b) && (c<=d)) ，或者太长的话可以适当换行。

void Func1(int x, int y, int z);          //  良好的风格   void Func1 (int x,int y,int z);           // 不良的风格   if (year >= 2000)                         //  良好的风格   if(year>=2000)                            // 不良的风格   if ((a>=b) && (c<=d))                     //  良好的风格   if(a>=b&&c<=d)                            // 不良的风格   for (i=0; i<10; i++)                      //  良好的风格   for(i=0;i<10;i++)                         // 不良的风格   for (i = 0; I < 10; i ++)                 // 过多的空格   x = a < b ? a : b;                        //  良好的风格   x=a<b?a:b;                                // 不好的风格   int *x = &y;                              //  良好的风格     int * x = & y;                            // 不良的风格     array[5] = 0;                             // 不要写成 array [ 5 ] = 0;   a.Function();                             // 不要写成 a . Function();   b->Function();                            // 不要写成 b -> Function();  

【18】程序的分界符‘ {’和‘}’应独占一行并且位于同一列，同时与引用它们的语句左对齐。 

这个是C++的风格，java的风格是{紧跟出现前的代码 

【19】 { }之内的代码块在‘{’右边一个制表符处左对齐。 

不良风格：

void Function(int x){   // program code      }   if (condition){      }else{}for (initialization; condition; update){  // program code      }while (condition){      }

良好风格的代码

void Function(int x)                                   {     // program code                 }                                                       if (condition)             {                                                        // program code }                                                      else    {            // program code  }  for (initialization; condition; update)               {                                                               // program code                                  }  While (condition)                                      {                                                             „// program code                                 }  

如果出现嵌套的｛｝，则使用缩进（按Tab键）对齐，如：                                     

{      {      }  }  

【20】代码行最大长度宜控制在 70 至 80 个字符以内。代码行不要过长，否则要拉来拉去很麻烦

【21】长表达式要在低优先级操作符处拆分成新行，操作符放在新行之首（以便突出操作符）。拆分出的新行要进行适当的缩进，使排版整齐，语句可读。表达式内尽量不要套多层表达式。

if ((crit >= 100)&& (block <= 100)&& (wreck <= 100)){    attack *= 2;}virtual CPoint changeToNewPoint(CPoint attackPoint,                                CPoint defensePoint);for (SeqCPlayer::iter iter = player.begin();    iter != player.end();    iter++){    check();}

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注释

程序块的注释常采用“/*…*/”，行注释一般采用“ //…”。

【22】注释是对代码的“提示”，而不是文档。注释风格统一。

【23】 如果代码本来就是清楚的，则不必加注释。 

【24】边写代码边注释，改代码后要同时修改注释

【25】 注释应当准确、易懂，防止注释有二义性。 错误的注释有害。

【26】 尽量避免在注释中使用缩写，特别是不常用缩写。

【27】 注释的位置应与被描述的代码相邻，可以放在代码的上方或右方，不可放在下方。在VS中，在上方注释后，下面所有代码的提示都受到影响的，所以优先放后方

【28】 当代码比较长，特别是有多重嵌套时，应当在一些段落的结束处加注释，便于阅读。

【29】 对于思路复杂的代码，可以把思路写在注释里面，否则别人看起来很蛋疼。另外一些设计思想也应该写下来。

对于一些业务多变，而且往往不合常理的需求，一定要多写注释。例如游戏代码中，很多策划特意要求做的特殊处理，有的是为了坑玩家，更多的是为了体验。这东西看代码是看不到任何思路的。当你发现某个地方明明可以用很简洁的代码写，却硬是要用一些很傻比的方法的时候，很可能不是那个人没经验或者偷懒，而是策划要求造成的。所以像游戏这种系统，一定要多谢注释，但改的时候一定要跟着改，否则，呵呵呵呵呵呵呵呵呵呵呵。

类的风格

【30】 类的public函数写在前面，private数据写在后面。不要把什么都往一个类里面扔，要注意这个类本身的含义。


命名

命名并没有统一的标准！很多公司都有自己的一套标准。

【31】标识符应该可以望文生义，长度尽量小，信息尽量大

【32】 命名规则尽量跟系统风格保持一致

【33】 不要出现紧靠大小写区分的标识

【34】 尽量不要出现标识符完全相同的局部变量和全局变量

【35】 同一个项目的代码下，即使在不同工程内，也不要出现完全相同的文件名称，这是VS的一个bug，调试起来会在同名文件间跳来跳去。

【36】 变量的名字应使用名词或者形容词+名词，函数的名字应该使用动词或者动词+名词

【38】 使用反义词去命名互斥意义的变量或函数

【39】 尽量避免使用数字

下面是肥宝所在的项目的一些规范：

    （1）类名开头大写，结构以S开头，类以C开头，数组用Seq开头，字典类型用Dict开头，指针用Ptr结尾。

    （2）变量和参数用小写开头，之后每个单词开头大写。变量名一般就不加类名这些前缀后缀了。

游戏代码的命名是个蛋疼的事情，作为游戏程序员，碰到的很多名词是无法翻译的。例如诛邪、神兽、涅槃、貔貅、修为、境界、法力，很多很多，有些时候你可能翻译了一个单词出来，过几天一个新的功能，你会发现意义好像差不多的。这个时候我们经常会用拼音，通俗易懂啊。

还有个更蛋疼的事情，游戏的功能是多变的，策划的需求一天一个样，例如某个货币叫做荣誉，做好了功能，过几天这个荣誉要改名为修为，另外的地方突然有个货币叫做荣誉。这个时候你不得不跟着把名称也改掉。否则过一个星期，没几个人看得懂，而且跟客户端，PHP后台，运营等交流也很蛋疼，大家无法同步。所以，命名的时候不一定要按他们给出来的来命名，最好用一些跟中性的而又不违反语义的单词，另外自己弄一张汉语-英文-功能对照表。还有文档的功能名称通常跟上线后的功能名称完全不同的。

二、从习惯开始优化程序的性能

表达式和基本语句

【40】如果代码行中的运算符比较多，用括号确定表达式的操作顺序，避免 使用默认的优先级。

【41】 不要编写太复杂的复合表达式。

i = a >= b && c < d && c + f <= g + h ; // 复合表达式过于复杂

【42】不要有多用途的复合表达式。

d = (a = b + c) + r ;

【43】不要用数学表达式的方法来写程序中的表达式

if (a < b < c) // a < b < c 是数学表达式而不是程序表达式//并不表示 if (( a < b ) && ( b < c ))//而成了if ( (a <b) < c））

【44】不可将布尔变量直接与 true、false 、 1、0 进行比较。

bool isPlayer  = ture;if (flag) // 表示 flag 为真 if (!flag) // 表示 flag 为假 //其它的用法都属于不良风格，例如：if (flag == TRUE) if (flag == 1 ) if (flag == FALSE) if (flag == 0)

【45】应当将整型变量用“==”或“！=”直接与 0 比较。而且最好把0写在左边，其他数字也是

int life = 0；if ( 0 == life) if ( 0 != life )if ( life == 0 )//容易写成 if ( life = 0 ),而且不会报错//不可模仿布尔变量的风格而写成 if (value) // 会让人误解 value 是布尔变量 if (!value)

【46】不可将浮点变量用“==”或“！=”与任何数字比较。 因为float和double都有精度限制。 

double x = 0;if ( 0.0 == x )//隐含错误的比较if ((x >= -EPSINON) && (x <= EPSINON)) //其中 EPSINON 是允许的误差（即精度）。

【47】指针变量与Null比较，最好不直接写。（其实肥宝一直习惯直接） 

//推荐：if (p == NULL) // p 与 NULL 显式比较，强调 p 是指针变量 iif (p != NULL) //不推荐if (p == 0) // 容易让人误解 p 是整型变量 if (p != 0) if (p) // 其实肥宝推荐这个，写这么久难道不知道这是指针么。if (!p)

循环语句的使用
【48】长循环放里面，短循环放外面，因为会打断循环体，

#include "Test/TestManager.h"#include "Map/Point.h"#include <time.h>#include <iostream>#include <math.h>using namespace CppServer;void doSomething(){    SPoint p;    p.x = 1;    p.y = 1;    int dist = p.x * p.x + p.y * p.y;    dist += p.x;    dist += p.y;    dist = (int)sqrt(dist);    SPoint p2;}void CppServer::CTestManager::test1(){    int n = 100;    for (int m = 100; m <= 100000; m += 1000) {        {            clock_t startTime = clock();//开始时间            for (int i = 0; i <= m; i++) {                for (int j = 0; j <= n; j++) {                    doSomething();                }            }            clock_t endTime = clock();//结束时间            std::cout << "多重循环1 i ：" << m <<" j:"<<n << " time:" << (endTime - startTime) << std::endl;        }        {            clock_t startTime = clock();//开始时间            for (int i = 0; i <= n; i++) {                for (int j = 0; j <= m; j++) {                    doSomething();                }            }            clock_t endTime = clock();//结束时间            std::cout << "多重循环2 i ：" << n << " j:" << m << " time:" << (endTime - startTime) << std::endl << std::endl;        }    }}

为了验证这个效率具体差别到什么程度，写了一段测试代码，发现上万次循环的时候才有几毫秒的差别，可能dosomething函数太简单的原因。不过肥宝觉得有些时候比较难把短循环抽出去的话，就没必要太刻意了。

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【49】不可在 for 循环体内修改循环变量，防止 for 循环失去控制。尤其注意erase的用法

我们游戏服务端宕机有一半是这个引起的，每次新人来了都跟他们说，说了还是会犯错。

typedef std::vector<CPoint> SeqCPoint;typedef std::map<int, CPoint> MapCPoint;SeqCPoint points;MapCPoint pointMap;for (SeqCPoint::iter iter = points.begin();    iter != points.end();    ){    if(xxx)    {        points.erase(iter);//erase后，指针会跳到下一个    }    else    {        iter ++;    }}for (MapCPoint::iter iter = pointMap.begin();    iter != pointMap.end();    iter ++;){    if(xxx)    {        pointMap.erase(iter);//erase不需要特殊处理    } }

【50】 switch语句中每个case后面必须加break，必须加defualt。

【51】 少用慎用goto。

肥宝觉得，业务层的代码，直接禁用吧！

常量
【52】尽量使用常量来表示程序中经常出现的数字或字符串

const float PI = 3.14159; // C++ 语言的 const 常量

【53】 需要对外公开的常量放在头文件，内部使用的放在源文件。

很多人喜欢把常量放在同一个文件中，但是多了之后改动一下，多个地方要编译。我们游戏曾经加一个错误码要编两个小时，后面改成配置了，这个自己把握吧。

函数
【54】函数声明是，参数要写完整，命名要恰当。
【55】 参数最好加上&，可以大量节省对象构造和析构的时间。

SPoint CMapManager::changeAbsolute2Relative(SPoint& originPoint, SPoint& changePoint)  {      SPoint rePoint;      rePoint.x = changePoint.x - originPoint.x;      rePoint.y = changePoint.y - originPoint.y;      return rePoint;  }  

就这样一个函数，没加&的时候，执行时间是现在的三倍，可以看肥宝前一篇文章MMO游戏技能攻击区域的计算3--效率分析
【56】只做传值的参数最好加上const
【57】不要使用太多参数，参数太多，可以弄一个结构包起来，让程序清晰。
【58】尽量不要使用类型和数量不确定参数
【59】默认参数要慎用，而且不要太多。
例如：

bool checkCanAttack( int life,   int distance = 0 )  {      if ( life > 0  )    {        return false;    }    doOther();    return true;}  checkCanAttack(100, 100);

后来因为业务变化，函数改成

bool checkCanAttack( int life, bool isFighting = false, int distance = 0, int maxDistance = 0)  {      if ( life > 0 && !isFighting)    {        return false;    }    return true;}  checkCanAttack(100,   100);//原来的使用并没有因为函数参数改了而出错，如果大量使用到，很容易出错而且无法调试

因为调用地方太多，有的地方改漏了，在外网正式服出现了问题被人投诉才知道。

后来肥宝的解决办法是把默认参数都去掉，然后一个个找错，是在没办法了。

返回值
【60】 函数返回和函数名字在语义上要一致
例如：

bool isWeekDay( int day )//判断是否是周末{    if( day == 6 || day == 0)    {        return false;//应该返回true，但是却返回false    }    return true;}

写的人不会觉得什么，但是用的人可能就会用错了。
【61】在函数体内，容易出现return或者throw的分支尽量写在前面，可以省掉剩下的判断
【62】如果返回值是一个对象，要考虑效率

//效率高，直接在函数外部构造了return String(s1 + s2); //效率低，需要经过构造，传递，析构String temp(s1 + s2);return temp;当然，这个对基础类型没什么作用return 1 + 1;int temp = 1 + 1;return temp;

基础类型并没有构造这些步骤，省不了多少，看情况那种简洁用哪种。
【63】函数功能要单一，不要设计多用途的函数
【64】函数体规模要小，50行内，超过了最好拆分一下。

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内存管理
【63】内存没分配成功，通常用指向这个内存的指针检测是否为空。
肥宝觉得，内存分配不成功，后面的处理已经不重要了。整个系统内存都爆了，宕机什么的是必然的了。然后运营会收到各种投诉，查错，赔偿，维护一大堆事情陆续有来。
【64】内存后，要养成初始化的习惯。
不要以为检测一个数字为负数就能确定还没初始化，如果碰上重复使用的那块内存，真的不知道是什么。
【65】动态内存的申请与释放必须配对，防止内存泄漏。 
【66】用 free 或 delete 释放了内存之后，立即将指针设置为 NULL，防止产 生“野指针”。
【67】指针消亡，并不代表指向的内存被释放，内存被释放，并不代表指针为null。
【68】指针声明的时候，要么指向具体内存，要么设置为null，否则是随机值，可能if(p == Null)不起作用的。
【69】new一个对象的代价大，还是初始化后重用的大呢？

    struct SPoint    {        void init();        int x;        int y;        int z[100000];    };    void SPoint::init()    {        x = 0;        y = 0;    }    int count = 10000000;    {        CppServer::SPoint p;        clock_t startTime = clock();//开始时间        for (int i = 0; i <= count; i++) {            //p.init();            p.x = 1;            p.y = 1;            int distance = sqrt(p.x * p.x + p.y * p.y);        }        clock_t endTime = clock();//结束时间        std::cout << "time:" << (endTime - startTime) << std::endl;    }    {        clock_t startTime = clock();//开始时间        for (int i = 0; i <= count; i++) {            CppServer::SPoint p;            p.x = 1;            p.y = 1;            int distance = sqrt(p.x * p.x + p.y * p.y);        }        clock_t endTime = clock();//结束时间        std::cout << "time:" << (endTime - startTime) << std::endl;    }

结果效率一样，但是如果执行了上面被注释的init函数后，时间消耗大大提高。初始化可能更加占消耗

【70】内联函数是用于实现的，声明的时候不用写。在头文件实现的函数自动成为内联函数

【71】 重载、内联、缺省参数、隐式转换等机制展现了很多优点,但是这些 优点的背后都隐藏着一些隐患。
不要总是想着用什么高级方法，不要为了用而用。很多时候，先写出来，后面再优化就好了。当然，可能还没写好，需求就变了。
【78】类的构造函数和析构函数可能有很多隐藏的操作，不一定适合做成构造函数

构造函数、析构函数、赋值函数

【79】赋值函数只是位拷贝而不是值拷贝，如果其中有指针就很可能出问题。而且会造成内存泄漏。
【80】构造函数有个特殊的初始化方式叫“初始化表达式表”(简称初始化表)，初始化表在函数参数表之后，在函数体{}之前。
如果类存在构造关系，必须在初始化表里面初始化。
带有const的属性必须在初始化表里面初始化。
一个类初始化的时候，如果属性不是基础类型，放在初始化表来初始化，效率更高。

其他的建议

【81】不要一味提高效率，应该更多考虑程序的可读性，可维护性。如果你也是做游戏的话，很可能你的游戏根本没几个人玩，永远碰不到这个瓶颈，哈哈哈哈哈！

【82】优化程序的时候，要充分考虑游系统的特性，找出瓶颈所在。例如一个MMO游戏，在初期推广的时候，很多新玩家，经常在某个时段某个功能很多人同时玩，这个要注意。到了后期的功能，可能会很少人接触，但是在后来往往有很多跨服功能，几乎所有玩家在同一个服玩，这些都是要考虑的问题。

【83】最好的优化应该是从业务级别开始。很多东西计算量固定在那，怎么减都减不了的。需要考虑从业务级别入手。

【84】先优化数据结构，再优化算法

【85】有时候时间效率和空间效率对立，要做出折冲的方案，私人告诉你，现在内存很便宜，硬盘更便宜。但是系统启动读数据，可能会很慢很慢。

【86】避免编写技巧性很高代码。

【87】当心变量发生上溢或下溢,数组的下标越界。

【88】尽量使用标准库函数,不要“发明”已经存在的库函数。

【89】尽量不要使用与具体硬件或软件环境关系密切的变量。

最后：

还有很多很多的优化方式，不过限于本人的水平，只整理了这么多。路很长，道无涯，苦练七十二变，才能笑对八十一难，努力吧，少年！