CppCoreGuidelines P.3 明确地表达程序的意图

20 December 2021

P.3 Express intent

理由

如果要读代码的注释才能理解代码的意图，那可能就意味着，你写的代码不够清晰，你没有很明确地表达出代码的意图。

例子

#+attr_html :class bad

vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};
gsl::index i = 0;
while (i < v.size()) {
    cout << v[i] << " ";
    i++;
}

1 2 3 4 5

这里，我们的意图其实就是要循环一遍向量 v ，把它的元素的值一个个打印出来。但是呢，读别人拿到这个代码，可能就无法一眼看出来代码要做的事情。并且，代码里还多余的定义了一个索引变量 i ，这个变量的作用域范围还超出了循环体。

倘若把 while 循环改成以下 for 循环，就比较直截了当了：

vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};
for (const auto& x : v) {
    cout << x << " ";
}

1 2 3 4 5

并且，在这里，我们还用了 const 关键字修饰 x ，我们限定了，在这个循环里，我们不会修改 x 的值。如果不小心在循环中对 x 的值进行修改，编译器就会报错。那么，根据编译出错信息，我们就比较容易在编码早期发现问题了。

例如，我们在循环体内，做一个自增操作，就收到了编译器的警告：

vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};
for (const auto& x : v) {
    cout << ++x << " ";
}

C-src-eO7Jst.cpp: In function 'int main()':
C-src-eO7Jst.cpp:14:15: error: increment of read-only reference 'x'
   14 |     cout << ++x << " ";
      |               ^

如果我们想要明确表明，我们要在循环中修改变量 x ，那么就可以去掉 const ：

vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};
for (auto& x : v) {
    cout << ++x << " ";
}

2 3 4 5 6

除了 for 循环，我们也可以用std::ranges::for_each更清晰的表达程序意图：

vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0};
std::ranges::for_each(v, [](const auto &x) { cout << x << " "; });

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

需要注意的是，在 algorithm 中，也有一个std::for_each，它的前两个参数是 InputIterator ：

vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0};
for_each(begin(v), end(v), [](int x) { cout << x << " "; });

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

如果，在循环访问的时候，不需要按照顺序一个一个访问，可以添加 execute::par 参数，来表示并行访问。因为在这里 v 的元素不够多，不会有太明显的变化：

vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0};
for_each(execution::par, v.begin(), v.end(), [](int x) { cout << x << " "; });

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

另外举一个例子，如果要表示在两点间画线，以下两种写法里，第二种就比较明确：

#+attr_html :class bad

draw_line(int, int, int, int);  // obscure

draw_line(Point, Point);        // clearer

一个优秀的程序员应该：

熟悉掌握指南支持的程序库（guidelines support library, gsl）
熟悉了解ISO C++标准库
其他项目中使用的基础库

强化

弄清楚简单的 for 循环和带范围的for_each的差异，什么时候可以选用 for_each
了解f(T*, int)接口和f(span<T>)接口的差异
避免只在循环中用到的变量，不要超出循环体范围
避免直接用 new 或 delete 的操作
注意有过多内置类型的函数参数，通常可以通过自定义类型减少参数数量

programming 164

CppCoreGuidelines 475