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C++程序书写规范

万 健
2009/8/8

目录
一. 前言 2
二. C++程序书写规范 3
1. 头文件 3
2. 语句 3
3. 程序注释 3
4. 缩进 4
5. 程序块 4
6. 空行 5
7. 空格 6
8. 圆括弧 6
9. 浮点常量 7
10. 对齐 7
11. 类的声明 8
12. 指针和引用变量 9
三. 标识符命名规则 10
1. 符号常量 11
2. 类，常数，结构，枚举和类型名 11
3. 变量名，参数名，缩略语 11
4. 函数名 11
5. 匈牙利命名法 12
四. C/C++代码格式化工具 13
1. SourceFormatX 13
2. Astyle 13
五. 参考文献 14

一. 前言
在商品化软件开发中，非常重视程序编码规范，不同的公司或组织有不同规范，比如：“GNU Coding Standards”、“Google C++ Style Guide”等。
C++程序编码规范（C++ Coding Standard）包含以下两个含义：
1. C++程序设计规范
2. C++程序书写规范
程序设计规范牵涉程序开发过程中可靠性、可维护性、安全性的话题，而程序书写规范是程序员约定的通行书写格式。本文主要讨论的是C++的程序书写格式。现在计算机专业教学过程中不重视程序书写格式规范化教学，一些教材中的程序书写格式五花八门，造成学生在大学四年中缺乏规范化的编码训练，直接影响学生毕业求职与工作。
C++的程序书写规范最初缘自K&D的《C Programming Language》一书以及Unix早期的源代码，一般称为“K&D的风格”，最典型的特征是函数参数声明、带下划线的标识符和花括号的位置，早期的程序缩进通常为8个空格，如下面程序：
int sample_function()
int x, y; /* x和y为函数的形式参数 */
{
……
if (……) {
……;
……;
}
……
}

随着C语言的发展，特别是C++的出现，特别是微软公司的Windows程序设计的影响，程序设计风格发生的一系列的变化，出现的GNU、Linux、VC等规范，也出现标识符的匈牙利命名法等规范，主要还是分为Unix/Linux和Windows两大流派，Java的风格偏向于Unix/Linux。
本文主要是综合网络上发布的资料，根据程序开发的通行做法，约定了C++程序的书写规范。

二. C++程序书写规范
1. 头文件
头文件必须包含#ifndef…#endif结构。
#ifndef COM_COMPANY_MODULE_CLASSNAME_H
#define COM_COMPANY_MODULE_CLASSNAME_H
:
#endif // COM_COMPANY_MODULE_CLASSNAME_H

参见：
l 文献[1]第40条
2. 语句
一条语句占一行或多行，避免一行写多条语句，除非这些语句非常相关。
参见：
l 文献[2]“One Statement Per Line”章节
3. 程序注释
程序注释包含段注释和行注释两种，段注释单独一行或几行，主要说明下面一段程序完成什么功能，行注释用于解释某条语句的功能。注意注释书写的对齐。
// 该函数完成的功能
void SampleFunction()
{
// 段注释1
…… // 行注释1
…… // 行注释2
……

// 段注释2
……
if (……)
{
// 段注释3
// ……
}
}
4. 缩进
程序块缩进大小为2到4个空格之间，通常为4个空格。不用采用TAB控制符，而是采用空格符。如在Visual Studio2005中选择“工具-选项-文本编辑器-C/C++-制表符-插入空格”、在DEV C++中的“Editor Options”取消Use Tab Character”。
参见：
l 文献[1]第38条
l 文献[2]“Indentation/Tabs/Space Policy”章节
l 文献4“Spaces vs. Tabs”章节
5. 程序块
程序块的花括号位置有三种写法，推荐采用第一或第二种格式
// 现代C/C++写法
while (!done)
{
doSomething();
done = moreToDo();
}

// 传统C/C++写法
while (!done) {
doSomething();
done = moreToDo();
}

// GNU写法
while (!done)
{
doSomething();
done = moreToDo();
}

参见：
l 文献[1]第72条
l 文献[5]“Formatting Your Source Code”章节
6. 空行
正如一篇文章中要有自然段一样，在程序中要适当使用空行来表示程序段落。在必要时，程序段落的开始要加上注释，说明该段程序的功能。
在函数与函数之间，建设有两行以上的空行。
Matrix4x4 matrix = new Matrix4x4();

double cosAngle = Math.cos(angle);
double sinAngle = Math.sin(angle);

matrix.setElement(1, 1, cosAngle);
matrix.setElement(1, 2, sinAngle);
matrix.setElement(2, 1, -sinAngle);
matrix.setElement(2, 2, cosAngle);

multiply(matrix);

在类声明class{}中，public、protected、private节之间加上空行，除非这个类声明的规模很小。
参见：
l 文献[1]第86、87条
l 文献[4]“Class Format”章节
7. 空格
空格的使用包含以下几种情况：
(1) 双目运算符前后加上空格，单目运算符前后不要加空格
(2) C++保留字后必须加上空格
(3) 逗号后面必须加上空格
(4) for语句中的分号后加空格
a = (b + c) * d; // NOT: a=(b+c)*d

while (true) // NOT: while(true)
{
...

doSomething(a, b, c, d); // NOT: doSomething(a,b,c,d);

for (i = 0; i < 10; i++) { // NOT: for(i=0;i<10;i++){

这几点是所有的代码书写规范中都要求的，但也是程序员最容易忽视的地方。在运算符前后加上空格，可以大大改善复杂表达式和复杂语句的可读性。
参见：
l 文献[1]第84条
8. 圆括弧
圆括弧的使用注意以下几点：
(1) 不要在关键字后直接跟上圆括弧，中间必须有空格
(2) 函数名后直接跟上圆括弧（以示和关键字的区别，但有些规范中要求和关键字一样加上空格）
(3) 函数参数名中，括弧和参数之间没有空格（有些规范中有空格，但多数没有）
(4) return语句后不要用圆括弧（如果不是必须的话）
if (condition)
{
}

while (condition)
{
}

strcpy(s, s1);

return 1;

参见：
l 文献[2]“Parens () with Key Words and Functions Policy”章节
l 文献[3]“Example 17: The left parenthesis always directly after the function name”章节
l 文献[4]“Function Declarations and Definitions”章节
9. 浮点常量
浮点常量必须有小数点。
double total = 0.0; // NOT: double total = 0;
double speed = 3.0e8; // NOT: double speed = 3e8;

double sum;

sum = (a + b) * 10.0;

参见：
l 文献[1]第66条
10. 对齐
适当地、合理地使用对齐可以使程序更易读。
DWORD mDword
DWORD* mpDword
char* mpChar
char mChar

mDword = 0;
mpDword = NULL;
mpChar = NULL;
mChar = 0;

ReturnType ClassName::ReallyLongFunctionName(Type par_name1,
Type par_name2,
Type par_name3)
{
DoSomething();
……
}

参见：
l 文献[1]第88条
l 文献[2]“Alignment of Declaration Blocks”章节
l 文献[4]“Function Declarations and Definitions”章节
11. 类的声明
类的声明如下格式：
// 格式1，public等关键字缩进。文献[1]的格式
class SomeClass : public BaseClass
{
public:
……

protected:
……

private:
……
};

// 格式2，VC通行格式，public等关键字不缩进。文献[2]的格式，建议使用这种格式
class SomeClass : public BaseClass
{
public:
……

protected:
……

private:
……
};

按照接口与实现分离的原则，一般不要把成员函数的实现放在class{}中。按public、protected、private的次序声明各成员。注意在派生类和基类之间的冒号两边加上空格。
参见：
l 文献[1]第36、73条
l 文献[2]“Class Layout”章节
12. 指针和引用变量
传统的C书写风格，指针变量声明时“*”符号是紧挨在变量名之前，如
int *p1, *p2, *p3;

上述书写方法是C语言设计的缺陷，因为变量类型应是“int*”或不是“int”，近年来C/C++程序设计中流行将“*”紧挨在变量类型之后，这种书写格式要求一行声明一个变量，即
int* p1;
int* p2;
int* p3;

引用类型的“&”符号也类似。
上述两种书写格式均可，但要注意在一个程序代码里只遵循一种书写风格。
参见：
l 文献[2]“Pointer Variables”章节
l 文献[3]“Pointers and References”章节
l 文献[5]“Pointer and Reference Expressions”章节
三. 标识符命名规则
标识符的命名用英文，避免使用其它语言或汉语拼音，取名应能表示实际意义。
标识符一般由一个或几个单词构成，单词的首字母大写用于分隔单词。如果该标识符的作用域比较大，则取名较长；如果单词的作用域较小，写取名较短。
变量用名词或词组、函数名用动词或动词短语。
int numStudents; // number of students的缩写
void CreateWindow(…); // Create Window的缩写

在GNU的编程规范中，依然延续早期的K&D风格，不主张标识符中大小写字母混用，单词之间用下划线“_”分隔。
参见：
l 文献[1]“Naming Conventions”章节
l 文献[3]“Assign Names”章节
l 文献[6]
l 文献[7]
l 文献[5]“Naming Variables, Functions, and Files”章节
1. 符号常量
符号常量采用全大写字母的方式，单词和单词之间用“_”分隔。
#define MAX_PATH 256
2. 类，常数，结构，枚举和类型名
类、常数、结构、枚举和类型名使用“UpperCamelCase”，即第一个字母大写。
enum BackgroundColor
{
None,
Red,
Green,
Blue
};
const int FixedWidth = 10;
class BankAccount
{
// ...
};
typedef list Portfolio;

Visual C++的MFC类库中，类名的第一个字母以大写“C”开始，如“CWindow”、“CFile”。
3. 变量名，参数名，缩略语
变量名、参数名、缩略语使用“lowerCamelCase”。
int fixedWidth = 10;
void LoadXmlDocumnet(const char *docName); // 注意缩略语XML必须写成Xml
4. 函数名
函数名有两种不同的风格：
l lowerCamelCase，为Unix程序设计和Java程序设计风格。如loadXmlDocument()
l UpperCamelCase，为Windows程序设计风格。如CreateWindow(…)
5. 匈牙利命名法
匈牙利命名法（Hungarian notation）是变量名在上述取名规划的基础上，加上小写字母前缀用于表示数据类型，它的好处是在阅读程序时，看到一个变量名，不用去翻看前面的变量声明类型，直接就可以知道该变量的类型。
对匈牙利命名法有不同的看法，很多观点认为此种命名法过于复杂，而且现代的开发工具在查看程序时，只要光标移动某个变量，可以自动显示这个变量的声量，匈牙利命名法是多余的。
在Windows程序设计里，广泛使用匈牙利命名法（如VC、VB、C++ Builder）；在Unix和Java程序设计中，匈牙利命令法使用得较少。
匈牙利命名法常用的前缀：
l m_ 类的数据成员，如m_nLength
l g_ 全局变量，如g_szConnection
l n或i 整型变量，如nLength
l c或ch 字符型变量，如cInput
l b 布尔型变量，如bFound
l l 长整型变量，如lCount
l f 单精度浮点型变量，如fRadius
l d 双精度浮点型变量，如dRadius
l u 无符号变量
l sz 以’\0’结束的字符串，如szName
l p 指针变量，可以和其它类型前缀联合使用，如pszPath
l r 引用变量，可以和其它类型前缀联合使用，如rnStatus
除此之外，还可以根据程序中不同的数据类型（包括自定义的数据类型），自行约定一些前缀，如：
l win 表示窗口类型变量，如winResult
l str 表示STL的string类型变量，如strMessage
l dw 表示Double Word变量，如dwFlag
l rect 表示矩形图形变量，rectRegion
四. C/C++代码格式化工具
SourceFormatX和astyle是两个较好的C/C++代码格式化工具，它们可以把现有的程序代码按一定的规范进行调整，使得风格更统一。
1. SourceFormatX
SourceFormatX是国产的基于Windows的代码格式化工具，有较强的设定功能。能较好地处理缩进、运算符左右空格的添加，但不是缩进和空格添加都正确。
2. Astyle
astyle是基于命令行的代码格式化工具，有多个操作系统版本，在Windows系统中必须在命令窗口中使用。Astyle命令选项格式符合GNU的使用规范。
Astyle是开源软件，安装好以后，源程序放在\astyle\src目录下，这些源程序书写格式非常规范，也符合本文所推荐的格式，可以供程序书写参考。
Astyle的执行程序放在\astyle\bin目录下，在命令行上输入：
\astyle\bin\astyle a.cpp
即可把a.cpp的格式进行修正，修正后的代码还是在a.cpp中，修正前的代码放在a.orig文件中。
键入
\astyle\bin\astyle –help
可以看到使用帮助。Astyle可以按不同的风格规范程序代码，主要是处理缩进，对运算符左右空格不作处理。
五. 参考文献
[1] C++ Programming Style Guidelines. http://geosoft.no/development/cppstyle.html
[2] C++ Coding Standard.
[3] Programming in C++, Rules and Recommendations. http://www.doc.ic.ac.uk/lab/cplus/c++.rules/
[4] Google C++ Style Guide. http://google-
[5] GNU Coding Standards. http://www.gnu.org/prep/standards/standards.html.
[6] Hungarian notation. http://en.wikipedia.org/wiki/Hungarian_notation
[7] C++ Programming Style (C++编码规范).

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