如何评价一段代码

作者: 天花板 | 来源:发表于2017-04-30 10:08 被阅读4515次

经常有人微信问我,什么样的代码才算是好代码。这个问题其实见仁见智,业内也没有统一的标准可以使用。我仔细梳理了一下自己评价代码的方法,总结了五个评价指标。

  • 规模
  • 执行效率
  • 占用空间
  • 可读性
  • 扩展性

这里的规模说的是代码的规模,也就是解决同样问题的程序包含的代码行数。如果单从这个因素讲,那一定是代码规模越小越好。但规模越小往往就会让代码本身的复杂程度变高,影响可读性。

有个很有趣的情况,初学者和技术大牛两种水平相差巨大的人都有对代码规模的执念。不过他们的诉求却是完全不同的。

1.1 初学者追求简单

初学者评价代码是不是简单的最朴素的方法就是看代码规模,他们总是觉得代码行数越少的程序就越简单。经常有人在微信中问为什么我给出的解法要写二十几行代码,而网上的解法却只有十几行。于是就让我讲一下那个十几行的代码。我只能说,那个十几行的代码来自《算法导论》,我需要用4~5个篇幅来讲,还不保证能讲透彻。

在编程领域,往往简单并不表示易懂,它可能蕴含着更高级更复杂的思想。这些对于初学者是有难度的。

for (k = 0; k < n; k++) 
{ 
    for (i = 0; i < n; i++) 
    { 
        for(j = 0; j < n; j++) 
        { 
            if (D[i][j] > D[i][k] + D[k][j]) 
            { 
                D[i][j] = D[i][k] + D[k][j]; 
                P[i][j] = P[i][k]; 
            } 
    } 
}  

这是一个计算临接矩阵中任意两点之间距离的一个经典算法,叫Floyd,只有六行代码。当年参加ACM比赛的时候就死记硬背下了这段代码,后来一直没有仔细研究过这个算法的原理,目前也只是会用而已。在大部分情况下,它也不是最优的算法。

1.2 大牛们追求省事

真正的大牛追求代码行数少的原因一定是为了提高执行效率,但也不乏一些从业多年没养成好习惯也被人称为“大牛”的人仗着自己经验丰富图省事的一些写法。我就见过这样的代码:

typedef struct _tagNode
{
    int m_nID;
    int m_nSN;
    int m_nMode;
    int m_nCode;
}Node;

Node arrNodes[100];

本来应该写这段代码定义一个数据结构,结果被某位“大牛”写成这样:

int arr[100][4];

九行代码一下变成了一行,就为了少敲一些。当然,换做初学者,这样的二维数组可能已经驾驭不了。我还见过更夸张的代码:

int arr[100][50][30][5];

写这行代码的人依然是个有多年工作经验的“大牛”,这个四维数组用的风生水起。只是坑苦了后来接手他工作的同事。

这样追求代码规模的行为都是不可取的。

2. 执行效率

从某种意义上讲,如今对程序的第一要求应该就是执行效率。人们说的最多的就是执行效率和运行空间的关系,还有执行效率和可读性的关系。

2.1 以空间换时间

随着硬件设备的成本越来越低,越来越多的行业都提倡以空间换时间的设计思想。一些能够通过记录中间数据减少计算量的地方就成了首选的优化点。

最经典的利用这个思想的算法就是桶排序:

void main()
{
    int arr[10] = {2, 5, 15, 18, 7, 10, 13, 11, 9, 0};
    int arrSort[20] = { 0 };

    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        arrSort[arr[i]]++;
    }

    for (int i = 0; i < 20; i++)
    {
        if (arrSort[i] > 0)
        {
            printf("%d ", i);
        }
    }
}

这段代码通过一个空间为20的一维数组下标进行排序,空间利用是土豪级的。它的特点是排序范围有多大,就需要一个多大的数组。

2.2 不能牺牲可读性

底层程序员喜欢用位运算,于是常有人把简单的计算用位运算进行优化,比如把

int a = 10;
int b = a / 2;

改成

int a = 10;
int b = a >>1;

由于位运算的物理特性,下面这段代码的确效率会更高一些。不过,很多人看到这种写法都不一定能反应上来。

3. 占用空间

对于一些特殊的行业,比如嵌入式开发,编程过程中一定要注意的就是节省空间。因为嵌入式设备的RAM普遍比较小。这时候,桶排序的方法一定是不允许的。另外,在申请堆空间时都有严格的限制。

嵌入式开发中常有类似这样的代码:

#define NEED_MAX 800
int* p = new int[NEED_MAX];
if (p == NULL)
{
    return -l;
}

delete[] p;

没有嵌入式经验的人一定会问,这段代码申请了一段空间后什么也没做就释放掉了,这不是画蛇添足吗。其实,这是一段容错代码,就是为了保证系统中有足够的空间供后面的代码执行。

是不是想想就很可怜,程序运行中突然发现内存不够了,不得不停掉。

4. 可读性

对于越来越提倡代码规范的中国软件行业来说,可读性开始成为不可忽视的重要因素。无论是统一的代码风格,还是规范的命名、函数设计和注释,这些都必须注意。

在某些公司,代码规范被认为是评价代码的第一要素。铁打的项目流水的程序员,一段可读性差的代码对项目而言很可能意味着灭顶之灾。

对于初学者,代码规范这个要素必须非常重视,如果错过了这个培养良好习惯的黄金时期,后面再改就很难了。

行业内有一些沿袭了很久的陋习,因为追求程序执行效率损失可读性、为了减少代码行数损失可读性、为了赶工期损失可读性甚至还有为了省事儿损失可读性。在这些思想的驱使下,产生了很多不好的代码习惯。

void Swap(int& a, int& b)
{
    a = a ^ b;
    b = a ^ b;
    a = a ^ b;
}

这是一个实现变量交换功能的函数,它利用了^运算的特性,完成了不借助第三个变量进行交换的动作。有些公司的面试题甚至还会考这个。但无论从执行效率还是从输入效率来讲,它都没有什么优势。也许唯一的作用就是炫技。我建议还是老老实实地这么写:

void Swap(int& a, int& b)
{
    int t = a;
    a = b;
    b = t;
}

在如今的编译技术中,这段代码已经能够被优化到一个相当高的性能了。

再举个例子:

 g_nScore = student.GetScore() >= p->m_pNext->m_nScore ? student.GetScore() : p->m_pNext->m_nScore;

这句话还是尽量写成下面这种形式:

if (student.GetScore() >= p->m_pNext->m_nScore)
{
    g_nScore = student.GetScore();
}
else
{
     g_nScore = p->m_pNext->m_nScore;
}

虽然功能上没有问题,但下面这种写法更有助于开发者理清自己的逻辑。

如果你仔细阅读任意一个公司的代码规范文档,你都会发现它有一条最重要的指导思想,那就是为了提高代码可读性,允许牺牲一些其他方面的利益。

5. 扩展性

对于一些大型的、生命周期久的项目而言,扩展性相当重要。但扩展性有一个死敌就是代码量。仔细研究一下经典的23种设计模式,没有哪一个不是成倍地提高了代码量。

在很多资深程序员中,还常常因为是否使用设计模式引发争论。而这些争论的焦点就是代码量和扩展性这对矛盾。究竟这二者孰轻孰重呢,其实也没有一定之规,完全取决于具体的项目情况。具体问题具体分析才是王道。

6. 初学者的权衡

对于初学者而言,究竟哪些指标应该最关注呢?我认为,当然是可读性。

初学者学习编程时,最重要的一点就是能够把朴素的算法用编程语言来实现。其他的都不重要。有时,过早地追求其他四种指标会让你误入歧途。

面对一道题目的多种解法,你要去做选择首先该去钻研哪一个。是那个代码函数最少的吗?是那个运行时间最短的吗?是那个开辟空间最少的吗?还是那个扩展性最强的。这些都不是,应该是那个可读性最好的。

可读性好的代码一般都不是最短的那一个,但一定是你最容易学会的。当你掌握了一个正确的解法之后,你的心里就有了底,之后再了解其他解法时就更加自信,学习的动力就这样悄悄地到来了。

很多新同学害怕代码量大的程序,所谓的代码量大也不过三四十行代码,一看到就先紧张。其实,当你静下心来以子功能为单位一点点地读下去,你会发现它不过是几道课后作业解法的简单堆叠,并不难理解。相反,很多看似简单只有十几行代码的程序往往是一个大坑,一旦你扎进去,凭自己的本事根本爬不出来。

可能我说的这些很多初学者还无法明白,没关系先记住,相信在不久的将来你完成了一定数量的练习之后,你就会明白我今天在讲些什么。

我是天花板,让我们一起在软件开发中自我迭代。
如有任何问题,欢迎与我联系。

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网友评论

  • 流川枫AI:写的挺好的,我喜欢有代码的说教:sweat_smile:
    天花板:@流川枫debug :smile::smile::smile:
  • 黑妞_18e2:挺好,给入行不久的程序猿上上课
  • 逝水流华年:nice, 我觉着这些都有必要,不过少了一大点,就是怎么可以没注释呢, 程序写到一定程度,是会很复杂的,必要的注释或者说明文档是不可少的。(以免出现自己当时都不知道为什么要那么写):sob:
    逝水流华年: @天花板 也是,写的挺好,今天看了好长一会
    天花板:@逝水流华年 注释应该划分在可读性里,但说到注释就要说文档,这就涉及项目的评价领域了。所以没有提这点
  • SharryChoo:可读性的确重要,不过效率也挺重要的,就是坑惨了我这种渣渣😩
    天花板:@FrankChoo 其实效率高的代码也可以提高可读性,那就是加注释
  • 忠于_信仰:以空间换时间……写的不错
  • Tianql:你的这个Floyd算法是不是记错了😇
    天花板:@Tianql 真正写的时候容错需要加上的
    Tianql: @天花板 额,不好意思,把你的P[i][j]看成D[i][j了,不过,貌似没有溢出检查,,
    天花板:@Tianql 是吗,那应该咋写?
  • CONLYOUC:特别值得一看。
  • 56362a9605fa:我的意见是对于大多数人, 宁肯把代码写得罗嗦一些, 但是要容易理解;代码要足够简单, 简单到刚好能够满足需求 -- 先不要过多考虑扩展性;代码效率要足够高, 高到同样的代码能够处理当前最大负载的一倍左右还够用。
    天花板:同意
  • 无夜之星辰:写代码的时候,多换位思考
  • 妳存在:我经常告诉自己,写代码的不要耍小聪明😂
    天花板:@妳存在 如果团队有代码Review机制,结果和奖金挂钩,这样习惯就养成了。:stuck_out_tongue_winking_eye:
    妳存在: @妳存在 虽然这样说,但是还是控制不住自己
  • c2bc75205877:可读性重要性感受深切,最简单来说如果方法参数不写注释接手的人又要重新看整个方法的实现
    天花板:@Shelton_Zane 如今要求更高了,要求最好只看函数名和参数名就基本知道怎么用。
  • 孤独的探索号:可读性才是最重要的。
    不过三元表达式简单易懂,应用非常广泛,这个就没必要排斥了吧😂
    孤独的探索号:@天花板 对
    天花板:@TommyLemon 三元表达式可以有,但不能太复杂。c = a > b ? a : b; 这种当然没问题
    孤独的探索号: @TommyLemon 当然它不应该过长或多个组合

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