C語(yǔ)言的面向?qū)ο笫街貥?gòu)
重構(gòu)（Refactoring）就是在不改變軟件現(xiàn)有功能的基礎(chǔ)上，通過(guò)調(diào)整程序代碼改善軟件的質(zhì)量、性能，使其程序的設(shè)計(jì)模式和架構(gòu)更趨合理，提高軟件的擴(kuò)展性和維護(hù)性。
在越來(lái)越多的方便實(shí)用的語(yǔ)言曾不出窮的今天，c語(yǔ)言作為編程語(yǔ)言的常青樹，在用戶數(shù)方面仍然占據(jù)著老大的地位。當(dāng)然，這與C語(yǔ)言的使用環(huán)境有很大關(guān)系，諸多的嵌入式和底層代碼仍然離不開這個(gè)經(jīng)典的語(yǔ)言。
最近工作有了個(gè)空，如何使自己寫的C代碼容易閱讀，便于維護(hù)，成為近期我思考的主要問(wèn)題。
于是，我找到了Martin Fowler寫的《重構(gòu)》。這本書從Martin的經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，結(jié)合代碼中出現(xiàn)的各種“臭味”，提出了重構(gòu)的思路、指導(dǎo)思想和重構(gòu)步驟，從而使得代碼不斷的得到進(jìn)化，從而使得代碼越來(lái)越優(yōu)美，越來(lái)越適應(yīng)于變化，越來(lái)越便于維護(hù)。這本書雖然是針對(duì)Java語(yǔ)言寫的，但是大量的重構(gòu)思路都是語(yǔ)言無(wú)關(guān)的，我們?cè)谌魏握Z(yǔ)言中都可能遇到Martin大師描述的問(wèn)題，并能夠利用Martin的解決思路來(lái)改正問(wèn)題。現(xiàn)在，就把我看這本書的一些想法、思路記錄下來(lái)，也算是一個(gè)讀書筆記吧。
一、函數(shù)的改進(jìn)
過(guò)程化語(yǔ)言直接面對(duì)的是要解決問(wèn)題的系統(tǒng)責(zé)任，也就是系統(tǒng)的功能域。要實(shí)現(xiàn)什么樣的功能，采用什么樣的流程來(lái)解決，這些內(nèi)容的實(shí)現(xiàn)都是由函數(shù)來(lái)完成的。因此，函數(shù)的重新構(gòu)建成為C語(yǔ)言重構(gòu)的最重要的一環(huán)。
1、重新命名函數(shù)
代碼首先是為人寫的，其次才是為機(jī)器寫的。函數(shù)的名稱應(yīng)該準(zhǔn)確表達(dá)出它的用途。當(dāng)我們維護(hù)代碼時(shí)，通過(guò)名稱猜出這個(gè)函數(shù)的用途可以節(jié)省大量的時(shí)間。想想自己的一些經(jīng)歷，通過(guò)費(fèi)力的閱讀代碼才能明白，哦，它原來(lái)是干這個(gè)的！如果有個(gè)好的名稱該多好，看看名字，就能大概得到這個(gè)函數(shù)的用途，有了這個(gè)大概情況，再去閱讀代碼，是那么的輕松、愉快。
有些人會(huì)想，我寫的是C程序，不是Java語(yǔ)言。C語(yǔ)言要求的是簡(jiǎn)潔的名稱，而不是Java那樣，恨不能名字比實(shí)現(xiàn)的代碼還長(zhǎng)。我覺(jué)得，簡(jiǎn)潔不代表含糊不清。我們都有默許的規(guī)范，read就是代表讀，取一個(gè)名字叫rfile(),我就會(huì)猜它是讀文件；要是叫sfile(),誰(shuí)知道它是什么？
2、提煉函數(shù)
過(guò)長(zhǎng)的函數(shù)當(dāng)中，多半會(huì)有很多繁雜的過(guò)程包含在里面。當(dāng)我們需要不斷的上下翻頁(yè)來(lái)了解一個(gè)函數(shù)的功能時(shí)，很快就會(huì)不可耐煩，并且喪失信心。因此要想讓函數(shù)變得容易讓人看懂，就得盡量讓函數(shù)簡(jiǎn)練。這就得把函數(shù)功能細(xì)化，不斷的提煉函數(shù)。每個(gè)函數(shù)都有其基本的功能，使得函數(shù)復(fù)用的機(jī)會(huì)很大，復(fù)雜函數(shù)就是這些小函數(shù)的組合，這樣復(fù)雜函數(shù)讀起來(lái)就像一系列注釋，通俗易懂。
3、提煉判斷條件
有時(shí)候在判斷條件當(dāng)中，會(huì)遇到一個(gè)很長(zhǎng)的表達(dá)式表示一個(gè)條件分支，這個(gè)表達(dá)式有時(shí)不光包含了“與”、“或”、“非”，還有查詢函數(shù)，大于小于等等。要看懂這么一個(gè)表達(dá)式，首先要做的是查清楚括號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，然后查清楚各種運(yùn)算符的運(yùn)算優(yōu)先級(jí)，最后在去考慮這個(gè)表達(dá)式代表的意思。
為了擺脫這種“與非”困境，我們要做的是把這個(gè)判斷條件提煉出來(lái)，或者賦值給一個(gè)臨時(shí)變量，或者徹底提煉成一個(gè)函數(shù)，變量或者函數(shù)的名字明確代表了判斷條件的意思，例如isEmpty等等。這樣在判斷語(yǔ)句中，就可以一眼看出來(lái)這個(gè)分支是怎么一回事了。如果真要考慮效率問(wèn)題，可以把提煉出來(lái)的函數(shù)作為inline函數(shù)?？傊獙懗鼋o人類看的代碼，這個(gè)工作是很值得使用的。
4、簡(jiǎn)化函數(shù)參數(shù)
使用C語(yǔ)言編程，缺少?gòu)?qiáng)大的自動(dòng)補(bǔ)齊工具（尤其是喜歡vi的人，雖然下面有補(bǔ)齊的插件，但是很少使用，也不大適應(yīng)），如果函數(shù)的參數(shù)太多，根本記不住應(yīng)該加的參數(shù)，編寫代碼時(shí)要不斷的去翻看，降低了效率，尤其在多個(gè)人合作編程時(shí)，這種情況會(huì)尤為明顯。但是這在c語(yǔ)言中有時(shí)候是很難避免的事情，總不能為了數(shù)值傳遞設(shè)置大量的全局變量吧。
我的辦法是設(shè)置結(jié)構(gòu)體，把意思相近的參數(shù)合并成一個(gè)整體，然后為這個(gè)結(jié)構(gòu)體設(shè)置賦值函數(shù)。這樣在一定程度上簡(jiǎn)化了主要函數(shù)的參數(shù)個(gè)數(shù)，便于記憶。
二、改進(jìn)代碼總體結(jié)構(gòu)
1、解除全局變量的噩夢(mèng)
在c語(yǔ)言編程中不可避免的要使用全局變量。傳遞數(shù)值、進(jìn)行條件判斷等等時(shí)，全局變量給我們帶來(lái)了極大的方便，但同時(shí)也帶來(lái)了噩夢(mèng)。有時(shí)，全局變量根本不是自己預(yù)想的數(shù)值，而是被哪個(gè)莫名的代碼悄悄修改了，要在那么多代碼中查找這個(gè)作祟者簡(jiǎn)直痛苦不堪。
好的做法是把全局變量設(shè)置成static，只能在本文件中看到，然后編寫訪問(wèn)／設(shè)置函數(shù)來(lái)控制變量的訪問(wèn)入口。查找函數(shù)總比查找一個(gè)小小的賦值語(yǔ)句簡(jiǎn)單的多，起碼還有斷點(diǎn)可用。退一步講，如果使用多線程或者多進(jìn)程沒(méi)有斷點(diǎn)可用，那么好的做法是使用宏定義編寫訪問(wèn)控制點(diǎn)，在宏定義中可以加入打印，把這個(gè)語(yǔ)句在的文件和函數(shù)都打印出來(lái)，我就不信，找不到它，哈哈哈。
2、避免函數(shù)傳遞中的隱形bug
c語(yǔ)言的參數(shù)傳遞其實(shí)就是傳遞的一塊內(nèi)存，在函數(shù)執(zhí)行時(shí)，在這塊內(nèi)存中，根據(jù)參數(shù)類型取得一塊塊相應(yīng)大小的數(shù)據(jù)。這樣就產(chǎn)生了隱形的bug。比方說(shuō)，在沒(méi)有記住函數(shù)參數(shù)類型的情況下，傳遞了一個(gè)結(jié)構(gòu)體給它，結(jié)果該函數(shù)只是幾個(gè)int類型的參數(shù)，這時(shí)編譯器也不會(huì)報(bào)錯(cuò)給你，更恐怖的是代碼照樣可以運(yùn)行，如果沒(méi)有測(cè)試充分，沒(méi)準(zhǔn)代碼還能正確運(yùn)行。
這樣一個(gè)隱形的bug會(huì)把你搞的很慘。要把它干掉，最簡(jiǎn)單的辦法就是加入函數(shù)聲明。靈活便利的c編譯器，在函數(shù)調(diào)用上，沒(méi)有強(qiáng)制要求加入函數(shù)聲明，而函數(shù)聲明尤其在調(diào)用另外文件的函數(shù)時(shí)，很重要。如果調(diào)用與聲明的類型不一致，編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)。這樣這個(gè)隱形bug就不會(huì)在騷擾你了。所以，不要圖省事，為了以后的和諧生活，聲明你要調(diào)用的每一個(gè)函數(shù)吧。
3、調(diào)整函數(shù)位置
在多文件程序當(dāng)中，函數(shù)的位置很重要，要根據(jù)每個(gè)文件完成的功能調(diào)整函數(shù)的位置，不能亂放。亂放的現(xiàn)象在那些臨時(shí)加的被調(diào)用函數(shù)身上表現(xiàn)的非常突出（我經(jīng)常就干這事）。亂放導(dǎo)致的后果就是，后面維護(hù)代碼時(shí)，根據(jù)文件名去找相關(guān)的函數(shù)，根本沒(méi)有，結(jié)果一搜發(fā)現(xiàn)它在一個(gè)內(nèi)容完全不相干的文件中。為了不打亂思路，臨時(shí)放就放吧，但是這個(gè)功能完了，一定要把這個(gè)函數(shù)重構(gòu)到它應(yīng)該在位置上。
對(duì)于重構(gòu)來(lái)講，想到的暫時(shí)就是這些，其實(shí)有一些是要開始編寫時(shí)就要注意的。這也應(yīng)了這么一句話：重構(gòu)本來(lái)就應(yīng)該是融入到日常的代碼編寫中。最高境界就是手中無(wú)重構(gòu)，心中也無(wú)重構(gòu)。
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