《软件工程》课程参考资料（软件工程思想）第六章 C++面向对象程序设计

第六章C++面向对象程序设计 六年前，我刚热恋“面向对象”(Obiect-Oriented)时，一口气记住了近十个定义。 六年后，我从几十万行程序中滚爬出来准备写点心得体会时，却无法解释什么是“面向 对象”，就象说不清楚什么是数学那样。 软件工程中的时璧术语“面向对象分析”和“面向对象设计”，通常是针对“需求分 析”和“系统设计”环节的。“面向对象”有几大学派，就象如来佛、上帝和真主用各自 的方式定义了这个世界，并留下一堆经书来解释这个世界。 有些学者建议这样找“对象”：分析 一个句子的语法，找出名词和动词，名词就是对 象，动词则是对象的方法（即函数）。 当年国民党的文人为了对抗毛泽东的《沁园春·雪》，特意请清朝遗老们写了一些对 工整的诗，请蒋介石过目。老蒋看了气得大骂：“娘希匹，全都有一股棺材里腐尸的气 味。 我看了几千页的软件工程资料，终于发现自己有些“弱智”，无法理解“面向对象” 的理论，同时醒悟到“综程是硬道理。” 面向对象程序设计语言很多，如Smalltalk、Ada、Eiffel、Object Pascal、Visual Basic C+等等。C+语言最讨人喜欢，因为它兼容C语言，并且具备C语言的性能。近几年， 一种叫Java的纯面向对象语言红极一时，不少人叫喊着要用Java革C+的命。我认为 Java好比是C+的外甥，虽然不是直接遗传的，但也几分象样。外甥在身身身上玩耍时 洒了一泡尿，俩人不该为此而争吵。 关于C+程序设计的书藉非常多，本章不讲C+的语法，只讲一些小小的编程道理。 如果我能早几年明白这些小道理，就可以大大改善数十万行程序的质量了。 6.1C+面向对象程序设计的重要概念 早期革命影片里有这样一个角色，他说：“我是党代表，我代表党，我就是党。”后 来他给同志们带来了灾难。 会用C+的程序员一定懂得面向对象程序设计吗？ 不会用C++的程序员一定不懂得面向对象程序设计吗？ 两者都未必。就象坏蛋入党后未必能成为好人，好人不入党未必变成坏蛋那样。 我不怕触犯众怒地说句大话：“C+没有高手，C语言才有高手。”在用C和C+编 程8年之后，我深深地遗憾自己不是C语言的高手，更遗憾没有人点拨我如何进行面向 对象程序设计。我和很多C+程序员一样，在享用到C+语法的好处时便以为自己已经 明白了面向对象程序设计。就象挤掉牙音卖牙膏皮那样，真是暴殄天物呀。 人们不懂拼音也会讲普通话，如果懂得拼音则会把普通话讲得更好。不懂面向对象 程序设计也可以用C+编程，如果懂得面向对象程序设计则会把C+程序编得更好。本 节讲述三个非常基础的概念：“类与对象”、“继承与组合”、“虚函数与多态”。理解这些

第六章 C++面向对象程序设计 六年前，我刚热恋“面向对象”（Object-Oriented）时，一口气记住了近十个定义。 六年后，我从几十万行程序中滚爬出来准备写点心得体会时，却无法解释什么是“面向 对象”，就象说不清楚什么是数学那样。 软件工程中的时髦术语“面向对象分析”和“面向对象设计”，通常是针对“需求分 析”和“系统设计”环节的。“面向对象”有几大学派，就象如来佛、上帝和真主用各自 的方式定义了这个世界，并留下一堆经书来解释这个世界。 有些学者建议这样找“对象”：分析一个句子的语法，找出名词和动词，名词就是对 象，动词则是对象的方法（即函数）。 当年国民党的文人为了对抗毛泽东的《沁园春·雪》，特意请清朝遗老们写了一些对 仗工整的诗，请蒋介石过目。老蒋看了气得大骂：“娘希匹，全都有一股棺材里腐尸的气 味。” 我看了几千页的软件工程资料，终于发现自己有些“弱智”，无法理解“面向对象” 的理论，同时醒悟到“编程是硬道理。” 面向对象程序设计语言很多，如 Smalltalk、Ada、Eiffel、Object Pascal、Visual Basic、 C++等等。C++语言最讨人喜欢，因为它兼容 C 语言，并且具备 C 语言的性能。近几年， 一种叫 Java 的纯面向对象语言红极一时，不少人叫喊着要用 Java 革 C++的命。我认为 Java 好比是 C++的外甥，虽然不是直接遗传的，但也几分象样。外甥在舅舅身上玩耍时 洒了一泡尿，俩人不该为此而争吵。 关于 C++程序设计的书藉非常多，本章不讲 C++的语法，只讲一些小小的编程道理。 如果我能早几年明白这些小道理，就可以大大改善数十万行程序的质量了。 6.1 C++面向对象程序设计的重要概念 早期革命影片里有这样一个角色，他说：“我是党代表，我代表党，我就是党。”后 来他给同志们带来了灾难。 会用 C++的程序员一定懂得面向对象程序设计吗？ 不会用 C++的程序员一定不懂得面向对象程序设计吗？ 两者都未必。就象坏蛋入党后未必能成为好人，好人不入党未必变成坏蛋那样。 我不怕触犯众怒地说句大话：“C++没有高手，C 语言才有高手。”在用 C 和 C++编 程 8 年之后，我深深地遗憾自己不是 C 语言的高手，更遗憾没有人点拨我如何进行面向 对象程序设计。我和很多 C++程序员一样，在享用到 C++语法的好处时便以为自己已经 明白了面向对象程序设计。就象挤掉牙膏卖牙膏皮那样，真是暴殄天物呀。 人们不懂拼音也会讲普通话，如果懂得拼音则会把普通话讲得更好。不懂面向对象 程序设计也可以用 C++编程，如果懂得面向对象程序设计则会把 C++程序编得更好。本 节讲述三个非常基础的概念：“类与对象”、“继承与组合”、“虚函数与多态”。理解这些

概念，有助于提高程序的质量，特别是提高“可复用性”与“可扩充性”。 6.1.1类与对象 对象(Object)是类(Clas)的一个实例(Instance)。如果将对象比作房子，那么 类就是房子的设计图纸。所以面向对象程序设计的重点是类的设计，而不是对象的设计。 类可以将数据和函数封装在一起，其中函数表示了类的行为（或称服务）。类提供关 键字public、protected和private用于声明哪些数据和函数是公有的、受保护的或者是私 有的。这样可以达到信息隐藏的目的，即让类仅仅公开必须要让外界知道的内容，而隐 藏其它一切内容（参见5.2.1节“信息隐藏”）。我们不可以谧用类的封装功能，不要把 它当成火锅，什么东西都往里扔 类的设计是以数据为中心，还是以行为为中心？ 主张“以数据为中心”的那一派人关注类的内部数据结构，他们习惯上将private类 型的数据写在前面，而将Public类型的函数写在后面，如表&.(a)所示。 主张“以行为为中心”的那一派人关注类应该提供什么样的服务和接口，他们习惯 上将public类型的函数写在前面，而将private类型的数据写在后面，如表8.1(b)所示。 Class A class A private: public int i,j: float x,y; public: private: void Funcl(void); int i,j; void Func2(void): float x,y: 表8.1)以数据为中心的书写风格 表81b)以行为为中心的书写风格 很多C+教课书主张在设计类时“以数据为中心”。我坚持并且建议读者在设计类时 “以行为为中心”，即首先考虑类应该提供什么样的函数。Microsoft公司的COM规范 的核心是接口设计，COM的接口就相当于类的公有函数Rogerson199g.在程序设计方面， 咱们不要怀疑Microsoft公司的风格。 设计孤立的类是比较容易的，难的是正确设计基类及其派生类。因为有些程序员稿 不清楚“继承”(Inheritance)、“组合”(Composition)、“多态”(Polymorphism)这些 概念。 6.1.2继承与组合 如果A是基类，B是A的派生类，那么B将继承A的数据和函数。示例程序如下： class A

概念，有助于提高程序的质量，特别是提高“可复用性”与“可扩充性”。 6.1.1 类与对象 对象（Object）是类（Class）的一个实例（Instance）。如果将对象比作房子，那么 类就是房子的设计图纸。所以面向对象程序设计的重点是类的设计，而不是对象的设计。 类可以将数据和函数封装在一起，其中函数表示了类的行为（或称服务）。类提供关 键字 public、protected 和 private 用于声明哪些数据和函数是公有的、受保护的或者是私 有的。这样可以达到信息隐藏的目的，即让类仅仅公开必须要让外界知道的内容，而隐 藏其它一切内容（参见 5.2.1 节“信息隐藏”）。我们不可以滥用类的封装功能，不要把 它当成火锅，什么东西都往里扔。 类的设计是以数据为中心，还是以行为为中心？ 主张“以数据为中心”的那一派人关注类的内部数据结构，他们习惯上将 private 类 型的数据写在前面，而将 public 类型的函数写在后面，如表 8.1(a)所示。 主张“以行为为中心”的那一派人关注类应该提供什么样的服务和接口，他们习惯 上将 public 类型的函数写在前面，而将 private 类型的数据写在后面，如表 8.1(b)所示。 Class A { private: int i, j; float x, y; . public: void Func1(void); void Func2(void); . } class A { public: void Func1(void); void Func2(void); . private: int i, j; float x, y; . } 表 8.1(a) 以数据为中心的书写风格 表 8.1(b)以行为为中心的书写风格 很多 C++教课书主张在设计类时“以数据为中心”。我坚持并且建议读者在设计类时 “以行为为中心”，即首先考虑类应该提供什么样的函数。Microsoft 公司的 COM 规范 的核心是接口设计，COM 的接口就相当于类的公有函数[Rogerson 1999]。在程序设计方面， 咱们不要怀疑 Microsoft 公司的风格。 设计孤立的类是比较容易的，难的是正确设计基类及其派生类。因为有些程序员搞 不清楚“继承”（Inheritance）、“组合”（Composition）、“多态”（ Polymorphism）这些 概念。 6.1.2 继承与组合 如果 A 是基类，B 是 A 的派生类，那么 B 将继承 A 的数据和函数。示例程序如下： class A {

public: void Funcl(void) void Func2(void). class B:public A public void Func3(void) void Func4(void). main() B b; ∥B的一个对象 b.Funcl(k ∥B从A雏承了函数Func】 b.Func2( ∥B从A继承了函数Fne2 b.Func3( b.Func4() 这个简单的示例程序说明了一个事实：C+的“继承”特性可以提高程序的可复用 性。正因为“继承”太有用、太容易用，才要防止乱用“继承”。我们要给“继承”立 些使用规则： 一、如果类A和类B毫不相关，不可以为了使B的功能更多些而让B继承A的功 能。不要觉得“白吃白不吃”，让一个好端端的健壮青年无缘无故地吃人参补身体 二、如果类B有必要使用A的功能，则要分两种情况考虑： (I)若在逻辑上B是A的“一种”(a kind of),则允许B继承A的功能.如男人(Man 是人(Human)的一种，男孩(Boy)是男人的一种。那么类Man可以从类Human派生， 类Boy可以从类Man派生。示例程序如下： class Human cass Man:public Human cass Boy:public Man

public: void Func1(void); void Func2(void); }; class B : public A { public: void Func3(void); void Func4(void); }; // Example main() { B b; // B 的一个对象 b.Func1(); // B 从 A 继承了函数 Func1 b.Func2(); // B 从 A 继承了函数 Func2 b.Func3(); b.Func4(); } 这个简单的示例程序说明了一个事实：C++的“继承”特性可以提高程序的可复用 性。正因为“继承”太有用、太容易用，才要防止乱用“继承”。我们要给“继承”立一 些使用规则： 一、如果类 A 和类 B 毫不相关，不可以为了使 B 的功能更多些而让 B 继承 A 的功 能。不要觉得“白吃白不吃”，让一个好端端的健壮青年无缘无故地吃人参补身体。 二、如果类 B 有必要使用 A 的功能，则要分两种情况考虑： （1）若在逻辑上 B 是 A 的“一种”（a kind of ），则允许 B 继承 A 的功能。如男人（Man） 是人（Human）的一种，男孩（Boy）是男人的一种。那么类 Man 可以从类 Human 派生， 类 Boy 可以从类 Man 派生。示例程序如下： class Human { . }; class Man : public Human { . }; class Boy : public Man

(2)若在逻辑上A是B的“一部分”(a part of),则不允许B继承A的功能，而是要 用A和其它东西组合出B,例如眼(Eye、鼻(Nose)、口(Mouth、耳(Ear)是头(Head 的一部分，所以类Head应该由类Eye、Nose、Mouth、Ear组合而成，不是派生而成。 示例程序如下： class Eye publie: void Look(void): class Nose public: void Smell(void). class Mouth public: void Ea(void) void Listen(void) ∥正确的设计，冗长的程序 class Head void Look(void) {m eye.Look(); void Smell(void) {m_nose.Smell(); Eat(void) m_mouth.Eat(): void Listen(void) {m ear.Listen(); Eye m eye, Nose m_nose

{ . }; （2）若在逻辑上 A 是 B 的“一部分”（a part of），则不允许 B 继承 A 的功能，而是要 用 A 和其它东西组合出 B。例如眼（Eye）、鼻（Nose）、口（Mouth）、耳（Ear）是头（Head） 的一部分，所以类 Head 应该由类 Eye、Nose、Mouth、Ear 组合而成，不是派生而成。 示例程序如下： class Eye { public: void Look(void); }; class Nose { public: void Smell(void); }; class Mouth { public: void Eat(void); }; class Ear { public: void Listen(void); }; // 正确的设计，冗长的程序 class Head { public: void Look(void) { m_eye.Look(); } void Smell(void) { m_nose.Smell(); } void Eat(void) { m_mouth.Eat(); } void Listen(void) { m_ear.Listen(); } private: Eye m_eye; Nose m_nose;

Mouth m_mouth; Ear m ear, 如果允许Head从Eye、Nose、Mouth、Ear派生而成，那么Head将自动具有Look、 Smell、Eat、Listen这些功能： ∥错误的设计 class Head:public Eye.public Nose,public Mouth,public Ear 上述程序十分简短并且运行正确，但是这种设计却是错误的。很多程序员经不起“继 承”的诱惑而犯下设计错误。 一只公鸡使劲地追打一只刚下了蛋的母鸡，你知道为什么吗？ 因为母鸡下了鸭蛋。 本书3.3节讲过“运行正确”的程序不见得就是高质量的程序，此处就是一个例证 6.13虚函数与多态 除了继承外，C+的另一个优良特性是支持多态，即允许将派生类的对象当作基类 的对象使用。如果A是基类，B和C是A的派生类，多态函数TEs的参数是A的指针。 那么T函数可以引用A、B、C的对象。示例程序如下： class A public: void Fune(void) void Test(A a->Func1( class B:public A

Mouth m_mouth; Ear m_ear; }; 如果允许 Head 从 Eye、Nose、Mouth、Ear 派生而成，那么 Head 将自动具有 Look、 Smell、Eat、Listen 这些功能： // 错误的设计 class Head : public Eye, public Nose, public Mouth, public Ear { }; 上述程序十分简短并且运行正确，但是这种设计却是错误的。很多程序员经不起“继 承”的诱惑而犯下设计错误。 一只公鸡使劲地追打一只刚下了蛋的母鸡，你知道为什么吗？ 因为母鸡下了鸭蛋。 本书 3.3 节讲过“运行正确”的程序不见得就是高质量的程序，此处就是一个例证。 6.1.3 虚函数与多态 除了继承外，C++的另一个优良特性是支持多态，即允许将派生类的对象当作基类 的对象使用。如果 A 是基类，B 和 C 是 A 的派生类，多态函数 Test 的参数是 A 的指针。 那么 Test 函数可以引用 A、B、C 的对象。示例程序如下： class A { public: void Func1(void); }; void Test(A *a) { a->Func1(); } class B : public A { . }; class C : public A { . };

∥Example: main) A B b; c e. Test(&a). Test(b). Test(&e). 以上程序看不出“多态”有什么价值，加上虚函数和抽象基类后，“多态”的威力就 显示出来了。 C+用关键字virtual来声明一个函数为虚函数，派生类的虚函数将覆盖(override) 基类对应的虚函数的功能。示例程序如下： class A virtual void Funcl(void)coutFunc1( class B:publicA public: virtual void Funcl(void)cout<<This is B:Funcl n" class C:public A public: virtual void Funcl(void)cout<<"This is C:FuncI n" main()

// Example main() { A a; B b; C c; Test(&a); Test(&b); Test(&c); }; 以上程序看不出“多态”有什么价值，加上虚函数和抽象基类后，“多态”的威力就 显示出来了。 C++用关键字 virtual 来声明一个函数为虚函数，派生类的虚函数将覆盖（override） 基类对应的虚函数的功能。示例程序如下： class A { public: virtual void Func1(void){ coutFunc1(); } class B : public A { public: virtual void Func1(void){ cout<< “This is B::Func1 \n”} }; class C : public A { public: virtual void Func1(void){ cout<< “This is C::Func1 \n”} }; // Example main() {

Aa Cc Tes&ay∥输出This is A:Func1 TesI&bl,W输出This is B:Funel Test&c,∥输出This is C Func1 如果基类A定义如下： class A public virtual void Func(void)0 那么函数Fucl叫作纯虚函数，含有纯虚函数的类叫作抽象基类。抽象基类只管定 义纯虚函数的形式，具体的功能由派生类实现。 结合“抽象基类”和“多态”有如下突出优点】 (1)应用程序不必为每一个派生类编写功能调用，只需要对抽象基类进行处理即可。这 一招叫“以不变应万变”，可以大大提高程序的可复用性（这是接口设计的复用，而不是 代码实现的复用)。 (2)派生类的功能可以被基类指针引用，这叫向后兼容，可以提高程序的可扩充性和可 维护性。以前写的程序可以被将来写的程序调用不足为奇，但是将来写的程序可以被以 前写的程序调用那可了不起。 6.2良好的编程风格 内功深厚的武林高手出招往往平淡无奇。同理，编程高手也不会用奇门怪招写程序。 良好的编程风格是产生高质量程序的前提。 6.2.1命名约定 有不少人编程时用拼音给函数或变量命名，这样做并不能说明你很爱围，却会让用 此程序的人迷糊（很多南方人不懂拼音，我就不懂）。程序中的英文一般不会太复杂，用 词要力求准确。 匈牙利命名法是icrosof公司倡导的Maguire1993引，虽然很烦琐，但用习惯了也就 成了自然。没有人强迫你采用何种命名法，但有一点应该做到：自己的程序命名必须 致。 以下是我编程时采用的命名约定： (I)宏定义用大写字母加下划线表示，如MAX_LENGTH: (2)函数用大写字母开头的单词组合而成，如SctName,.GetName:

A a; B b; C c; Test(&a); // 输出 This is A::Func1 Test(&b); // 输出 This is B::Func1 Test(&c); // 输出 This is C::Func1 }; 如果基类 A 定义如下： class A { public: virtual void Func1(void)=0; }; 那么函数 Func1 叫作纯虚函数，含有纯虚函数的类叫作抽象基类。抽象基类只管定 义纯虚函数的形式，具体的功能由派生类实现。 结合“抽象基类”和“多态”有如下突出优点： （1）应用程序不必为每一个派生类编写功能调用，只需要对抽象基类进行处理即可。这 一招叫“以不变应万变”，可以大大提高程序的可复用性（这是接口设计的复用，而不是 代码实现的复用）。 （2）派生类的功能可以被基类指针引用，这叫向后兼容，可以提高程序的可扩充性和可 维护性。以前写的程序可以被将来写的程序调用不足为奇，但是将来写的程序可以被以 前写的程序调用那可了不起。 6.2 良好的编程风格 内功深厚的武林高手出招往往平淡无奇。同理，编程高手也不会用奇门怪招写程序。 良好的编程风格是产生高质量程序的前提。 6.2.1 命名约定 有不少人编程时用拼音给函数或变量命名，这样做并不能说明你很爱国，却会让用 此程序的人迷糊（很多南方人不懂拼音，我就不懂）。程序中的英文一般不会太复杂，用 词要力求准确。 匈牙利命名法是 Microsoft 公司倡导的 [Maguire 1993]，虽然很烦琐，但用习惯了也就 成了自然。没有人强迫你采用何种命名法，但有一点应该做到：自己的程序命名必须一 致。 以下是我编程时采用的命名约定： （1）宏定义用大写字母加下划线表示，如 MAX_LENGTH； （2）函数用大写字母开头的单词组合而成，如 SetName, GetName ；

(3)指针变量加前缀p,如*pNode: (4)BOOL变量加前缀b,如bFlag: (5)it变量加前缀i,如Mdth: (6)float变量加前缀f,如fWidth: (7)double变量加前缀d,如dWidth: (8)字符串变量加前缀str,如strName: (9)枚举变量加前缀e,如eDrawMode: (I0)类的成员变量加前缀m，,如m_strName,.m_Width 对于it.float.double型的变量，如果变量名的含义十分明显，则不加前缀，避免烦琐。 如用于循环的it型变量ij,k:loat型的三维坐标(xy,z)等。 6.2.2使用断言 程序一般分为Debug版本和Release版本，Debug版本用于内部调试，Release版本 发行给用户使用。 断言assert是仅在Debug版本起作用的宏，它用于检查“不应该”发生的情况。以 下是一个内存复制程序，在运行过程中，如果assert的参数为假，那么程序就会中止（一 般地还会出现提示对话，说明在什么地方引发了assert)。 复制不重叠的内存 void memepy(void pvTo,voidpvFrom,sizet size) void *pbTo =(byte pvTo; void pbFrom=(byle)pvFrom assert(pVTo I=NULL&pvFrom I=NULL ) while(size) *pbTo++=*pbFrom ++ assert不是一个仓促拼凑起来的宏，为了不在程序的Debug版本和Release版本引起 差别，assert不应该产生任何副作用。所以assert不是函数，而是宏。程序员可以把assert 看成一个在任何系统状态下都可以安全使用的无害测试手段。 很少有比跟踪到程序的断言，却不知道该断言的作用更让人沮丧的事了。你化了很 多时间，不是为了排除错误，而只是为了弄清楚这个错误到底是什么。有的时候，程序 员偶尔还会设计出有错误的断言。所以如果搞不清楚断言检查的是什么，就很难判断错 误是出现在程序中，还是出现在断言中。幸运的是这个问题很好解决，只要加上清晰的 注释即可。这本是显而易见的事情，可是很少有程序员这样做。这好比一个人在森林甲」 看到树上钉着一块“危险”的大牌子。但危险到底是什么？树要倒？有废井？有野兽？ 除非告诉人们“危险”是什么，否则这个警告牌难以起到积极有效的作用。难以理解的 断言常常被程序员忽略，甚至被刷除。Maguire193 以下是使用断言的几个原则： (1)使用断言捕捉不应该发生的非法情况。不要混淆非法情况与错误情况之间的区别

（3）指针变量加前缀 p，如 *pNode ； （4）BOOL 变量加前缀 b，如 bFlag ； （5）int 变量加前缀 i，如 iWidth ； （6）float 变量加前缀 f，如 fWidth ； （7）double 变量加前缀 d，如 dWidth ； （8）字符串变量加前缀 str，如 strName ； （9）枚举变量加前缀 e，如 eDrawMode ； （10）类的成员变量加前缀 m_，如 m_strName, m_iWidth ； 对于 int, float, double 型的变量，如果变量名的含义十分明显，则不加前缀，避免烦琐。 如用于循环的 int 型变量 i,j,k ；float 型的三维坐标（x,y,z）等。 6.2.2 使用断言 程序一般分为 Debug 版本和 Release 版本，Debug 版本用于内部调试，Release 版本 发行给用户使用。 断言 assert 是仅在 Debug 版本起作用的宏，它用于检查“不应该”发生的情况。以 下是一个内存复制程序，在运行过程中，如果 assert 的参数为假，那么程序就会中止（一 般地还会出现提示对话，说明在什么地方引发了 assert）。 //复制不重叠的内存块 void memcpy(void *pvTo, void *pvFrom, size_t size) { void *pbTo = (byte *) pvTo; void *pbFrom = (byte *) pvFrom; assert( pvTo != NULL && pvFrom != NULL ); while(size - - > 0 ) *pbTo + + = *pbFrom + + ; return (pvTo); } assert 不是一个仓促拼凑起来的宏，为了不在程序的 Debug 版本和 Release 版本引起 差别，assert 不应该产生任何副作用。所以 assert 不是函数，而是宏。程序员可以把 assert 看成一个在任何系统状态下都可以安全使用的无害测试手段。 很少有比跟踪到程序的断言，却不知道该断言的作用更让人沮丧的事了。你化了很 多时间，不是为了排除错误，而只是为了弄清楚这个错误到底是什么。有的时候，程序 员偶尔还会设计出有错误的断言。所以如果搞不清楚断言检查的是什么，就很难判断错 误是出现在程序中，还是出现在断言中。幸运的是这个问题很好解决，只要加上清晰的 注释即可。这本是显而易见的事情，可是很少有程序员这样做。这好比一个人在森林里， 看到树上钉着一块“危险”的大牌子。但危险到底是什么？树要倒？有废井？有野兽？ 除非告诉人们“危险”是什么，否则这个警告牌难以起到积极有效的作用。难以理解的 断言常常被程序员忽略，甚至被删除。[Maguire 1993] 以下是使用断言的几个原则： （1）使用断言捕捉不应该发生的非法情况。不要混淆非法情况与错误情况之间的区别

后者是必然存在的并且是一定要作出处理的 (2)使用断言对函数的参数进行确认。 (3)在编写函数时，要进行反复的考查，并且自问：“我打算做哪些假定？”一旦确定 了的假定，就要使用断言对假定进行检查。 (4)一般教科书都鼓励程序员们进行防错性的程序设计，但要记住这种编程风格会隐瞒 错误。当进行防错性编程时，如果“不可能发生”的事情的确发生了，则要使用断言进 行报警。 6.2.3ncw、delete与指针 在C++中，操作符new用于申请内存，操作符delete用于释放内存。在C语言中 函数malloc用于申请内存，函数re用于释放内存。由于C+兼容C语言，所以new delete、malloc、fee都有可能一起使用。new能比malloc干更多的事，它可以申请对象 的内存，而malloc不能 C+和C语言中的指针威猛无比，用错了会带来灾难。对于一个指针P,如果是用 new申请的内存，则必须用delete而不能用frce来释放。如果是用malloc申请的内存， 则必须用frce而不能用delete来释放。 在用delete或用ree释放p所指的内存后，应该马上显式地将p置为NULL,以防 下次使用p时发生错误。示例程序如下： void Test(void) float *p: =new floa[1] ifp==NULL)retum. .∥do something delete p: D=NU几L:∥良好的编程风格 ∥可以维续使用D p=new float] if(p==NULL)retur: delete p: D-NULL: 我们还要预防“野指针”，“野指针”是指向“垃圾”内存的指针，主要成因有两种 (1)指针没有初始化。 (2)指针指向已经释放的内存，这种情况最让人防不胜防，示例程序如下： class A

后者是必然存在的并且是一定要作出处理的。 （2）使用断言对函数的参数进行确认。 （3）在编写函数时，要进行反复的考查，并且自问：“我打算做哪些假定？”一旦确定 了的假定，就要使用断言对假定进行检查。 （4）一般教科书都鼓励程序员们进行防错性的程序设计，但要记住这种编程风格会隐瞒 错误。当进行防错性编程时，如果“不可能发生”的事情的确发生了，则要使用断言进 行报警。 6.2.3 new、delete 与指针 在 C++中，操作符 new 用于申请内存，操作符 delete 用于释放内存。在 C 语言中， 函数 malloc 用于申请内存，函数 free 用于释放内存。由于 C++兼容 C 语言，所以 new、 delete、malloc、free 都有可能一起使用。new 能比 malloc 干更多的事，它可以申请对象 的内存，而 malloc 不能。 C++和 C 语言中的指针威猛无比，用错了会带来灾难。对于一个指针 p，如果是用 new 申请的内存，则必须用 delete 而不能用 free 来释放。如果是用 malloc 申请的内存， 则必须用 free 而不能用 delete 来释放。 在用 delete 或用 free 释放 p 所指的内存后，应该马上显式地将 p 置为 NULL，以防 下次使用 p 时发生错误。示例程序如下： void Test(void) { float *p; p = new float[100]; if(p==NULL) return; .// do something delete p; p=NULL; // 良好的编程风格 // 可以继续使用 p p = new float[500]; if(p==NULL) return; .// do something else delete p; p=NULL; } 我们还要预防“野指针”，“野指针”是指向“垃圾”内存的指针，主要成因有两种： （1）指针没有初始化。 （2）指针指向已经释放的内存，这种情况最让人防不胜防，示例程序如下： class A {

void Func(void). void Test(void) A "p: Aa p=a∥注意a的生命期 p->Func(): ∥p是“野指针”、程序出错 6.2.4使用const 在定义一个常量时，const比#define更加灵活。用const定义的常量含有数据类型 该常量可以参与逻辑运算。例如： const int LENGTH 100: ∥LNGH是t类型 const float MAX=100: ∥MAX是Ot类型 define LENGTH 100 ∥LENGTH无类型 #define MAX 100 ∥MAX无类型 除了能定义常量外，con以还有两个“保护”功能 一、强制保护函数的参数值不发生变化 以下程序中，函数f不会改变输入参数name的值，但是函数g和h都有可能改变 name的值。 void s).I pss by value void g(String &s): ∥pass by referance void h(String *s).pass by pointer main() String name="Dog" fname) ∥name的值不会改变 (name) ∥ame的值可能改变 hiname大 ∥namc的值可能改变 对于一个函数而言，如果其‘&’或*”类型的参数只作输入用，不作输出用，那 么应当在该参数前加上cot,以确保函数的代码不会改变该参数的值（如果改变了该参 数的值，编译器会出现错误警告)。因此上述程序中的函数g和h应该定义成： g(const String &s):

public: void Func(void){.} }; void Test(void) { A *p; { A a; p = &a; // 注意 a 的生命期 } p->Func(); // p 是“野指针”，程序出错 } 6.2.4 使用 const 在定义一个常量时，const 比 #define 更加灵活。用 const 定义的常量含有数据类型， 该常量可以参与逻辑运算。例如： const int LENGTH = 100; // LENGTH 是 int 类型 const float MAX=100; // MAX 是 float 类型 #define LENGTH 100 // LENGTH 无类型 #define MAX 100 // MAX 无类型 除了能定义常量外，const 还有两个“保护”功能： 一、强制保护函数的参数值不发生变化 以下程序中，函数 f 不会改变输入参数 name 的值，但是函数 g 和 h 都有可能改变 name 的值。 void f(String s); // pass by value void g(String &s); // pass by referance void h(String *s); // pass by pointer main() { String name=“Dog”; f(name); // name 的值不会改变 g(name); // name 的值可能改变 h(name); // name 的值可能改变 } 对于一个函数而言，如果其‘&’或‘*’类型的参数只作输入用，不作输出用，那 么应当在该参数前加上 const，以确保函数的代码不会改变该参数的值（如果改变了该参 数的值，编译器会出现错误警告）。因此上述程序中的函数 g 和 h 应该定义成： void g(const String &s);