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为什么需要远离C++——一段初学代码的深海巨坑

为什么需要远离C++——一段初学代码的深海巨坑

作者: 挂瓜 | 来源:发表于2017-02-25 12:46 被阅读412次

    用了10几年C++,现在也逐渐不用C++。我特别希望,大家都提倡远离C++这个巨坑。
    这些天看了不少网文,我也学会写当下的标题了,这次咱也做一回标题党。

    今天无意中看到这么一篇文章《你好,C++(3)2.1 一个C++程序的自白
    》。作者的意图是很好的。但他估计是科班出身,或者说看了一些“非正常渠道”的教学教材。举例了一下教给初学者的代码。

    #include <iostream>
    
    using namespace std;
    
    int main()
    {
        // 在屏幕输出“Hello World!”字符串
        cout << "Hello World!" << endl;
        return 0;
    }
    

    作为使用了10几年,曾经深夜苦学C++,曾经在火车上苦学C++,曾经厕所灯下苦读……以下省略N(N>1000)字的自我介绍。反正,作为老派程序猿。本人也是看着这种代码“长大”的。但放到现在。还有人用这种代码教给初学者?那我就有话说了,请允许我抨击这段把初学者带入深海巨坑的代码。而且我已经在原帖内些了长篇评论。

    我发现需要详细介绍这些深海巨坑。打完篮球后,才想起,需要专门写一篇文章来告诫初学者了。

    首先让我来写下正确的代码:

    #include <iostream> 
    
    int main(int argc, char *argv[]) // 或者 int main(int argc, char **argv)
    {
        // 在屏幕输出“Hello World!”字符串
        std::cout << "Hello World!\n";
        return EXIT_SUCCESS;
    }
    

    正确只是相对的,我这段代码,在执行结果上,和上一段代码并无差异,功能是一样的。而这里的“正确”只是相对初学来说正确,以下所提到的“正确”二字都是这种含义,在此声明。

    初学者乍一看,区别不大嘛!还不是一样!NO, NO,这是不一样的,容我为你一一道来。

    1、深海巨坑第一号:using namespace

    using namespace std;
    

    这一段,堪称C++教学的一个巨大败笔,这也是我这么多年来最痛恨的就是使用using namespace,从而导致一开始就教给初学者namespace的错误用法。初学者在走向比较熟练的C++使用者之前,是不应该知道using namespace这个用法的。没错,

    初学者绝对不能知道:using namespace!

    正确方式是介绍域操作符::的使用

    这样的代码

    using namespace std;
    ...
    cout << ...
    ...
    

    需要改为

    ...
    std::cout << ...
    ...
    

    当年带一些小孩,一个std::string的声明就那么难写吗?不写using namespace不行吗?不是他们不写,是他们根本就不知道namespace到底是什么,根本不知道使用::。namespace最初本来就是避免大家写"std_"而设计的。被初学的代码using namespace一猛子给带到坑里面了,我花了很久才给他们拔出来!

    他们更过分的是,嫌类似std::的写法特别烦,把using namespace给写进了全局头文件!而我写的一些其他封装的namespace,被各种using namespace!从而导致很多因命名重复的无谓错误。原因就来源于过于依赖using namespace。我强令他们全班都改为域操作符!

    现在让我看到这种一开始就介绍using namespace的,没来由的一阵烦。

    2、深海巨坑二号。

    int main()
    

    作为程序的入口函数,main函数的名字说明了一切。以前很多“不规范”的教材,让main函数作为一个容人各种玩弄的美女。被修改的面目全非。

    如:void main() void main(void) 甚至 main() 甚至连个返回值声明都没有!当然main()这个用法,其实也怪C语言的发明者,那位伟大的Dennis。因为远古时期他的书就是这么写的。当时默认类型是int,没有声明类型,默认就是int。

    《The C++ Sandard Library》的介绍:根据C++标准规格,只有两种main的写法是可移植的,int main()和int main(int argc, char *argv[]) 。
    C++ 之父 Bjarne Stroustrup 在他的主页上的 FAQ 中明确地写着 "The definition void main( ) { /* ... */ } is not and never has been C++, nor has it even been C.”

    根据“规范”来说,int main()也似乎是没问题的,但这里针对的是:初学者。教给初学者一个函数,就要教给他入口参数和出口返回值(返回值后面会说)。argc代表参数数量而argv代表参数的值。

    我就是受老教材毒害者之一。后来我才恍然大悟,原来用__argc和__argv这两个宏是不合理的!

    可以说教main函数,一开始就要解释清楚入口参数,这个并不需要花多长时间。

    3、深海巨坑三号。

    endl
    

    using namespace这也是不应该初学者一个要点!using namespace是语言的问题,而endl是STL库的问题。
    endl的介绍是这样的:

    Insert newline and flush
    Inserts a new-line character and flushes the stream.
    
    Its behavior is equivalent to calling os.put('\n') (or os.put(os.widen('\n'))
     for character types other than char), and then os.flush().
    

    请注意,换行之后endl()要执行flush()的!是要进行写入操作的!

    使用endl是没问题,但我还是那句话:针对的是初学者。这个也不是他们一开始就应该知道的。示例代码使用的是iostream的库,如果是其他的stream呢?如果是stringstream呢?fstream呢?

    当年我用C++分析股票以及期货数据,按照同事提供的过滤条件,分析并导出数据。一天的交易数据,300M到500M不等,一年的数据下来,恐怖的不得了,分析一次,要执行7、8小时以上,最多的一次,记得是15个小时!我一般都是5点下班后开着,早晨上班取数据给他们分析使用。而我在换行上面,习惯的使用了endl。数据分析程序开着,第二天回来看,怎么还没分析完?

    还好当时正在看《程序设计实践》,两位老头介绍说Perl在分析数据方面并不弱于C++而代码量更少,报表输出方面更是优秀,我就选择了用Perl来分析数据。简单学习就可以写数据分析了。反复测试之后,更发现了Linux的文件系统,ext4和xfs在写入数据效率方面,大大高于Windows的ntfs,当时测试要快近四分之一的时间效率。而现在效率比较如何,已经不是太清楚了。

    工作完成的我还是不明白为什么C++的代码会慢,理论上C++应该绝对比Perl还快,尽管快不了多少。后来查资料才发现原来就是这个endl!我在初学者的时候,习惯的使用它作为stream的输出换行!每次换行都写入硬盘一次,当然慢!!!

    然后我们再回头看看两个代码的对比:

    cout << "Hello World!" << endl;
    
    std::cout << "Hello World!\n";
    

    写个换行符'\n'并没有什么大不了的!第一个Hello World不也是用

    printf("Hello World!\n");
    

    教给初学者'\n'比教给endl更好!

    4、深海巨坑四号

    return 0;
    

    没错,你会发现很多很多很多很多……人,都在写这个,写这个确实没问题的,我承认。可为什么要return 0?一般程序编写,不应该0是错误,1应该是正确吗?其实就这个例子而言,返回什么值根本都素所谓,因为你根本就用不上它!况且显式的数字返回,本身就不是一个好习惯。

    上面提到的参数同理,这与main函数的约定有关。命令行程序,这个返回值其实是可以显示的。程序执行完后,在Windows下输入

    echo %errorlevel%
    

    在类unix系统下则是

    echo $?
    

    就能知道这个返回值。return 0;就显示0,return 1;就显示1。如果return 100; 就会显示100。

    就算你不加任何return反汇编会发现现代编译器会智能的加上return 0;

    return 0就是执行成功约定,也是构建工具链执行成功的约定。比如命令行(CLI)程序之间用(&&)来判断是否执行下一步,如果不是0,也是不给执行的。

    可请注意,这并不代表应该直接教给初学者return 0

    其实在stdlib.h的里面定义了两个宏,一个叫EXIT_SUCCESS一个叫EXIT_FAILURE,如果C++请自行#include <cstdlib>。如果你用老派的编辑器,他们还会专门把这两个宏给高亮!你根本都不用解释0是什么,只要看EXIT_SUCCESS就知道是:退出成功!

    在好的教学里面会说,你并不需要关心EXIT_SUCCESS是不是0,它可以为0,也可以不为0。只是你自己的约定,但你尽量使用它们。

    教给return EXIT_SUCCESS,比较教给return 0更合适。


    教给初学者。最没有争议没有隐患的合理代码才是最合适的,最能代表基础的代码才是最合适的。有的时候,初学的第一印象产生的习惯,会带着很久,直到出问题或者别人告诉你有问题的时候才知道这个用法是不合理的。

    最好的做法就是,弄一个标准函数的模板,很多编辑器都支持,
    把下面的代码给弄进去,这样你就不会因为初级代码而出问题了。

    int main(int argc, char *argv[])
    {
        return EXIT_SUCCESS;
    }
    

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