C语言之函数艺术

1一个函数仅完成一件功能

2重复代码应该尽可能提炼成函数

3避免函数过长新增函数尽量不超过50行非空非注释行

4避免函数的代码块嵌套过深新增函数的代码块嵌套不超过4层

5可重入函数应避免使用共享变量若需要使用则应通过互斥手段关中断信号量对其加以保护

6对参数的合法性检查由调用者负责还是由接口函数负责应在项目组模块内应统一规定缺省由调用者负责

7对函数的错误返回码要全面处理

8设计高扇入合理扇出小于7的函数

9废弃代码没有被调用的函数和变量要及时清除

10函数不变参数使用const

11函数应避免使用全局变量静态局部变量和IO操作不可避免的地方应集中使用

12检查函数所有非参数输入的有效性如数据文件公共变量等

13函数的参数个数不超过5个

14除打印类函数外不要使用可变长参函数

15在源文件范围内声明和定义的所有函数除非外部可见否则应该增加static关键字


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1、一个函数仅完成一件功能

一个函数实现多个功能给开发、使用、维护都带来很大的困难。

将没有关联或者关联很弱的语句放到同一函数中,会导致函数职责不明确,难以理解,难以测试和改动。

2、重复代码应该尽可能提炼成函数

重复代码提炼成函数可以带来维护成本的降低。

项目组应当使用代码重复度检查工具,在持续集成环境中持续检查代码重复度指标变化趋势,并对新增重复代码及时重构。当一段代码重复两次时,即应考虑消除重复,当代码重复超过三次时,应当立刻着手消除重复。

一般情况下,可以通过提炼函数的形式消除重复代码。

3、避免函数过长,新增函数尽量不超过50行(非空非注释行)

仅对新增函数做要求,对已有函数修改时,建议不增加代码行。

过长的函数往往意味着函数功能不单一,过于复杂。

函数的有效代码行数,即NBNC(非空非注释行)应当在[1,50]区间。

业界普遍认为一个函数的代码行不要超过一个屏幕,避免来回翻页影响阅读。

例外:某些实现算法的函数,由于算法的聚合性与功能的全面性,可能会超过50行。

4、避免函数的代码块嵌套过深,新增函数的代码块嵌套不超过4层


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仅对新增函数做要求,对已有的代码建议不增加嵌套层次。

  函数的代码块嵌套深度指的是函数中的代码控制块(例如:if、for、while、switch等)之间互相包含的深度。每级嵌套都会增加阅读代码时的脑力消耗,因为需要在脑子里维护一个“栈”(比如,进入条件语句、进入循环……)。应该做进一步的功能分解,从而避免使代码的阅读者一次记住太多的上下文。

5、可重入函数应避免使用共享变量;若需要使用,则应通过互斥手段(关中断、信号量)对其加以保护

可重入函数是指可能被多个任务并发调用的函数。在多任务操作系统中,函数具有可重入性是多个任务可以共用此函数的必要条件。共享变量指的全局变量和static变量。

6、对参数的合法性检查,由调用者负责还是由接口函数负责,应在项目组/模块内应统一规定。缺省由调用者负责

对于模块间接口函数的参数的合法性检查这一问题,往往有两个极端现象,即:要么是调用者和被调用者对参数均不作合法性检查,结果就遗漏了合法性检查这一必要的处理过程,造成问题隐患;要么就是调用者和被调用者均对参数进行合法性检查,这种情况虽不会造成问题,但产生了冗余代码,降低了效率。

7、对函数的错误返回码要全面处理

一个函数(标准库中的函数/第三方库函数/用户定义的函数)能够提供一些指示错误发生的方法。这可以通过使用错误标记、特殊的返回数据或者其他手段,不管什么时候函数提供了这样的机制,调用程序应该在函数返回时立刻检查错误指示。

8、设计高扇入,合理扇出(小于7)的函数

扇出是指一个函数直接调用(控制)其它函数的数目,而扇入是指有多少上级函数调用它。

扇出过大,表明函数过分复杂,需要控制和协调过多的下级函数;而扇出过小,例如:总是1,表明函数的调用层次可能过多,这样不利于程序阅读和函数结构的分析,并且程序运行时会对系统资源如堆栈空间等造成压力。通常函数比较合理的扇出(调度函数除外)通常是3~5。

扇出太大,一般是由于缺乏中间层次,可适当增加中间层次的函数。扇出太小,可把下级函数进一步分解多个函数,或合并到上级函数中。当然分解或合并函数时,不能改变要实现的功能,也不能违背函数间的独立性。

扇入越大,表明使用此函数的上级函数越多,这样的函数使用效率高,但不能违背函数间的独立性而单纯地追求高扇入。公共模块中的函数及底层函数应该有较高的扇入。

较良好的软件结构通常是顶层函数的扇出较高,中层函数的扇出较少,而底层函数则扇入到公共模块中。

9、废弃代码(没有被调用的函数和变量)要及时清除

说明:程序中的废弃代码不仅占用额外的空间,而且还常常影响程序的功能与性能,很可能给程序的测试、维护等造成不必要的麻烦。

10、函数不变参数使用const

不变的值更易于理解/跟踪和分析,把const作为默认选项,在编译时会对其进行检查,使代码更牢固/更安全。

11、函数应避


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免使用全局变量、静态局部变量和I/O操作,不可避免的地方应集中使用

带有内部“存储器”的函数的功能可能是不可预测的,因为它的输出可能取决于内部存储器(如某标记)的状态。这样的函数既不易于理解又不利于测试和维护。在C语言中,函数的static局部变量是函数的内部存储器,有可能使函数的功能不可预测。

12、检查函数所有非参数输入的有效性,如数据文件、公共变量等

函数的输入主要有两种:一种是参数输入;另一种是全局变量、数据文件的输入,即非参数输入。函数在使用输入参数之前,应进行有效性检查。

13、函数的参数个数不超过5个

函数的参数过多,会使得该函数易于受外部(其他部分的代码)变化的影响,从而影响维护工作。函数的参数过多同时也会增大测试的工作量。

函数的参数个数不要超过5个,如果超过了建议拆分为不同函数。

14、除打印类函数外,不要使用可变长参函数

可变长参函数的处理过程比较复杂容易引入错误,而且性能也比较低,使用过多的可变长参函数将导致函数的维护难度大大增加。

15、在源文件范围内声明和定义的所有函数,除非外部可见,否则应该增加static关键字

如果一个函数只是在同一文件中的其他地方调用,那么就用static声明。使用static确保只是在声明它的文件中是可见的,并且避免了和其他文件或库中的相同标识符发生混淆的可能性。

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