C++编程规范（参考Google、华为）

文件名及版权信息

1、文件名

C++文件名全部都是小写，且单词之间用_分割，如：verilog_parse.cpp

2、版权信息

所有文件均需要统一格式的版权信息。

头文件

1、在`.h`中使用`#define`来防止头文件被多重包含，并在最后注释出宏的名字

命名格式：<PROJECT>_<FILE>_H_

#ifndef TIMER_FLOW_H_
#define TIMER_FLOW_H_
...
#endif // TIMER_FLOW_H_

2、尽量避免使用前置声明，优先使用`#include`来包含相关头文件

包含头文件：

#include "timer.h" // 优先使用

前置声明：

class Timer; // 尽量避免

3、`#include`的包含顺序

头文件的包含顺序为：当前.cpp文件直接关联的头文件、C库文件、C++库文件、其他项目的头文件、本项目中的其他头文件。

// timer.cpp
#include "timer.h" // 关联头文件
#include <stdio.h> // C库文件
#include <string> // C++库文件
#include "verilog.h" // 其他项目的头文件
#include "node.h" // 本项目中的其他头文件

4、头文件应向稳定的方向包含

头文件的包含关系是一种依赖，一般来说，有以下几种包含原则。

应当让不稳定的模块依赖稳定的模块，从而当不稳定的模块发生变化时，不会影响（编译）稳定的模块。
禁止头文件循环依赖，指a.h包含b.h，b.h包含c.h，c.h包含a.h。
禁止包含用不到的头文件。
头文件应当自包含，指任意一个头文件均可独立编译。

作用域

1、在命名空间的最后注释出命名空间的名字

namespace mynamespace
{// 注意不要使用缩进
...
} // namespace mynamespace

2、避免使用`using`引入整个命名空间的标识符号

// 禁止 —— 污染命名空间
using namespace mynamespace;

3、避免进行大量构造及析构操作

for (int i = 0; i < 10000; i++) {Timer t; // 低效，构造函数和析构函数分别调用10000次t.DoSomething(i);
}

建议使用以下代码：

Timer t; // 构造函数和析构函数只调用1次
for (int i = 0; i < 10000; i++) {t.DoSomething(i);
}

4、尽量在变量声明时进行初始化，且避免进行无效的初始化

int i;
i = f(); // 坏 —— 声明与初始化分离
int j = g(); // 好 —— 声明时初始化int k = 0; // 坏 —— 无效初始化
k = 0xff;

5、尽量避免全局函数和全局变量，使用命名空间或`static`关键字等进行作用域限制

6、禁止定义静态储存周期非POD变量

静态存储周期变量，即包括了全局变量、静态变量、静态类成员变量和函数静态变量，都必须是原生数据类型（POD：Plain Old Data）：即int、char和float，以及POD类型的指针、数组和结构体。

禁止使用类的静态存储周期变量，即禁用vector和string等：由于构造和析构函数调用顺序的不确定性，它们会导致难以发现的bug。不过constexpr变量除外，因为它不涉及动态初始化和析构。

类

1、不要在构造函数和析构函数中调用虚函数

如果在派生类的构造函数和析构函数中调用了虚函数，这类调用不会重定向到派生类的虚函数实现。

2、不要在无法报出错误时进行可能失败的初始化

如果代码允许，直接终止程序是一个合适的处理错误方式。否则，可以考虑用Init()方法或工厂函数。

3、建议使用初始化列表构造对象，且和构造函数、析构函数一样放在类外实现

使用初始化列表构造对象，比起构造函数的代码块初始化效率更高、性能更好。

// a.h
class A
{public:A() : {};
private:int m_a;B* m_b;
};// a.cpp
A::A() ： m_a(0), m_b(nullptr) {}

4、不要定义隐式转换类型

对于转换运算符和单参数构造函数，建议使用explicit关键字。
举例如下：

class Things
{public:explicit Things(const std::string &name = "") :m_name(name), m_height(0), m_weight(0) { }int CompareTo(const Things &other);
private:std::string m_name;int m_height;int m_weight;
};

这里的构造函数用explicit关键字来防止隐式类型转换。

Things a;
std::string s = "book";
int ret = a.CompareTo(s); // 坏 —— 存在隐式转换，在"explicit"关键字的防护下将会报错
int ret = a.CompareTo(Things(s)); // 好

5、拷贝构造函数和拷贝赋值运算符，移动构造函数和移动赋值运算符成套使用，如果不需要，则将它们显式地禁用

如果类型可拷贝，则需要同时给出拷贝构造函数和拷贝赋值运算符的定义。

// 拷贝构造函数
MyClass(const MyClass &t)
{if (this == &t) return;if (t.text == nullptr) return;int len = strlen(t.text);text = new char[len + 1];strcpy(text, t.text);
}
// 拷贝赋值运算符
MyClass &operator = (const MyClass &t)
{if (this == &t) return *this;if (text != nullptr) {free(text);text = nullptr;}if (t.text == nullptr) return *this;int len = strlen(t.text);free(text);text = new char[len + 1];strcpy(text, t.text);return *this;
}

同理，如果类型可移动，则需要同时给出移动构造函数和移动赋值运算符的定义。

由于存在对象切割的风险，不要为任何有可能有派生类的对象提供赋值操作或者拷贝 / 移动构造函数（当然也不要继承有这样的成员函数的类）。如果你的基类需要可复制属性，请提供一个public virtual Clone()和一个protected的拷贝构造函数以供派生类实现。

如果你的类不需要拷贝 / 移动操作，请显式地通过在public域中使用= delete或DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN禁用之。
方法一：

class MyClass
{public:MyClass(char *text);~MyClass();MyClass(const MyClass &) = delete;MyClass &operator = (const MyClass &) = delete;
private:char *m_text;
}

方法二：

#define DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(MyClass) \MyClass(const MyClass &); \MyClass &operator = (const MyClass &)class MyClass
{public:MyClass(char *text);~MyClass();
private:DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(MyClass);char *m_text;
}

6、仅当只有数据成员时使用`struct`，其它一概使用`class`

7、优先考虑使用组合，其次是继承

不要过度使用继承，组合常常更合适一些。尽量做到只在“是一个”，而非“有一个”的情况下使用继承。

8、仅使用`public`继承

所有继承必须是public的，如果想使用私有继承，则应该替换成把基类的实例作为成员对象的方式。

9、如果类有虚函数，则析构函数也应该为虚函数

在声明重载时，请使用override、final或virtual的其中之一进行标记。

10、尽量不要重载运算符，也不要创建用户定义字面量

但不要为了避免重载操作符而走极端。比如，应当定义==、=和<<，而不是Equals()、CopyFrom()和PrintTo()。

11、将所有数据成员声明为`private`，除非是`static const`类型成员

这么做的原因是要求对数据成员进行存取控制。

12、将相似的声明放在一起，将`public`部分放在最前

类定义一般应以public:开始，后跟protected:，最后是private:。
在各个部分中，建议将类似的声明放在一起，并且建议以如下的顺序：类型（包括typedef、using和嵌套的结构体与类）、变量、工厂函数、构造函数、赋值运算符、析构函数、其他函数、数据成员。

函数

1、编写简短、凝练、功能单一的函数，尽量不要写超过 100 行的函数

如果函数超过 100 行，可以考虑在不影响程序结构的前提下对其进行分割。

2、不同函数中的重复代码应该尽可能提炼成单一的函数

3、避免函数的代码嵌套过深，尽量低于 5 层

嵌套深度，指函数中的代码控制块（如if、for、while、switch等）之间互相包含的深度。嵌套过深将导致代码的阅读成本增加。

4、函数的参数应该尽量不超过 5 个

5、废弃代码应及时清理

可以使用注释括起现在暂未使用而将来可能使用的代码，但废弃代码更应当被清除。

6、将所有输入参数放在所有输出参数之前

需要注意的是，在加入新参数时不要因为它们是新参数就置于参数列表最后，而是仍然要按照该规则，即将新的输入参数也置于输出参数之前。

7、所有按引用传递的参数必须加上const

函数参数列表中，所有引用参数都必须是const。如果一个参数有被改变的可能，则建议使用指针。

8、尽量使用`const`对声明的变量或参数进行限制

尽量使用const，将会提升代码的健壮性。

在类的set方法中，当输入参数为简单类型，则不需要添加const；当输入参数为容器时，使用const &可提高性能。

void set_float(float var);
void set_string(const std::string &str);
void set_things(const std::vector<std::string> &vec);

在类的get方法中，其后加const表明该函数为只读函数；当输出参数为容器时，使用const &可提高性能，且此时返回值不可被修改。

float get_float() const;
const std::vector<std::string> &get_things() const;

9、只允许在非虚函数中使用缺省参数，且必须保证缺省参数的值始终一致

对于虚函数，不允许使用缺省参数，因为在虚函数中缺省参数不一定能正常工作。如果在每个调用点缺省参数的值都有可能不同，在这种情况下缺省参数也不允许使用。

void Func(int n = counter++); // 错误 —— 缺省参数存在变更

10、避免野指针的产生

指针变量在声明时，就应该进行初始化赋值（nullptr或准确的地址，不建议使用NULL）。
指针在释放后，且生命周期暂未终结时，需要置空（nullptr，不建议使用NULL）。

11、建议使用`auto`绕过繁琐的类型名，且仅在局部变量使用

12、内联函数应该尽量短

关键字inline必须与函数定义放在一起才能使函数成为内联函数，仅仅将inline放在函数声明前面不起任何作用。
内联函数应该尽可能短，原则上不允许超过 10 行的内联函数。

命名

在了解命名规则前，首先需要了解几种命名法。

小驼峰命名法
命名的第一个单词以小写字母开始，第二个单词开始以后的每个单词的首字母都采用大写字母。且单词之间无下划线连接，如firstName、lastName。这样的命名看上去就像骆驼峰一样此起彼伏，故得名。

大驼峰命名法
又名“帕斯卡命名法”，与小驼峰命名法类似，但每个单词的首字母均大写。如FirstName、LastName。

匈牙利命名法
基本结构是：属性 + 类型 + 具体描述。如uiNum、pTimer、strName、g_pSource。
属性部分：

g_ 全局变量
c_ 常量
m_ 类成员变量
s_ 静态变量

类型部分：

c char
b bool
i/n int
u unsigned
f float/file
d double
l long
h handle
fn 函数
p 指针
str string

下划线命名法
命名的每个单词用下划线隔开，且每个单词均小写。如first_name、last_name。

1、尽可能使用描述性的命名，不要使用含糊不清的缩写

2、所有类型名称使用大驼峰命名法

所有类型包括：类、结构体、类型定义（typedef）、枚举、类型模板参数。

// 类和结构体
class UrlTable
{ ...
struct UrlTableProperties
{ ...// 类型定义
typedef hash_map<UrlTableProperties *, string> PropertiesMap;// using 别名
using PropertiesMap = hash_map<UrlTableProperties *, string>;// 枚举
enum UrlTableErrors
{ ...

3、变量使用下划线命名法，且类的成员变量以`m_`开头

// 变量
string table_name;// 类的成员变量
class TableInfo
{...
private:string m_table_name;
};// 结构体变量
struct UrlTableProperties
{string table_name;
};

4、常量使用小驼峰命名法，且以`k`开头

常量，即声明为constexpr或const的变量。

const int kDaysInAWeek = 7;

5、函数使用大驼峰命名法或下划线命名法

一般来说，相对于一个功能模块而言，模块外有可能会调用到的函数（即对外API），命名应该使用大驼峰命名法。而模块内部调用的函数，命名应该使用下划线命名法。

6、命名空间使用下划线命名法

namespace gbtimer_verilog
{ ...

7、宏的命名使用全大写，并且可以使用下划线

#define PI_ROUNDED 3.0

8、枚举的命名应当和常量或宏一致，且枚举的第一个值应当为默认值或无效值

具体使用哪种，视项目内已有代码而定。

// 和常量一致
enum UrlTableErrors
{kOK = 0, // 默认值kErrorOutOfMemory,kErrorMalformedInput,
};
// 和宏一致
enum AlternateUrlTableErrors
{OK = 0, // 默认值OUT_OF_MEMORY = 1,MALFORMED_INPUT = 2,
};

注释

1、函数声明处的注释描述函数功能，定义处的注释描述函数实现

但同时也要避免对显而易见的内容进行注释

2、对那些临时的、短期的解决方案，或需要补充的代码使用`TODO`注释

格式

每个人都可能有自己的代码风格和格式，但如果一个项目中的所有人都遵循同一风格的话，这个项目就能更顺利地进行。每个人未必能同意下述的每一处格式规则，而且其中的不少规则需要一定时间的适应，但整个项目服从统一的编程风格是很重要的，只有这样才能让所有人轻松地阅读和理解代码。

1、每一行代码字符数尽量不要超过 80

2、避免产生超过 3000 行的超大文件

3、使用空格缩进，不要使用制表符，且每级缩进为 2 个空格

4、相对独立的程序块之间建议添加空行

5、返回类型和函数名在同一行，参数也尽量放在同一行，如果放不下就对形参分行

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

或者：

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

6、`if`、`for`、`do`、`while`、`switch`、`case`、`default`等语句与`{`在同一行，而`}`独占一行

if (condition) {  // 圆括号里没有空格，左大括号紧随其后...  // 2 空格缩进
} else if (...) {  // else 与 if 的右大括号同一行...
} else {...
} // 右大括号独占一行if (x == kFoo) return new Foo(); // 简短的条件语句允许写在同一行，且省略大括号

switch (var) {case 0: {  // 2 空格缩进...      // 4 空格缩进break;}case 1: {...break;}default: {...}
}

while (condition) {// 反复循环直到条件失效.
}for (int i = 0; i < kSomeNumber; ++i) {...
}int i = 0;
// 注意留白
for ( ; i < kSomeNumber; ) {...++i;
}

7、`->`、`.`、指针/地址操作符`*`与`&`前后不加空格

x = *p;
p = &x;
x = r.y;
x = r->y;

8、在声明指针变量或参数时，建议`*`与`&`紧挨变量名。

// 空格前置，建议统一为此种
char *c;
const string &str;// 空格后置，也可以
char* c;
const string& str;

9、一个表达式换行时，操作符总位于行尾

if (this_one_thing > this_other_thing &&a_third_thing == a_fourth_thing &&yet_another && last_one) {...
}

10、不要在`return`表达式里加上非必须的括号

return result; // 没有圆括号
return (result); // 差 —— 圆括号没有实际意义
return (some_long_condition && another_condition); // 用圆括号改善可读性

11、预处理指令不要缩进，从行首开始

  if (lopsided_score) {#if DISASTER_PENDING // 好 —— 指令从行首开始，且 # 与 if 之间没有空格DropEverything();
#endifBackToNormal();}

12、访问控制快的声明依次序是`public:`、`protected:`、`private`，且不进行缩进

class MyClass : public OtherClass
{public: // 注意有一个空格的缩进MyClass(); // 标准的两空格缩进explicit MyClass(int var);~MyClass() {}void SomeFunction();int get_var() const { return m_var; }private:int m_var;
};

13、命名空间、函数、类、结构体、联合体的`{`与`}`均另起一行，枚举视长短而定

struct config_rule
{ // { 另起一行char *name;union{ // { 另起一行int i;double d;}; // } 另起一行
}; // } 另起一行// 较长的枚举
enum config_type
{CONFIG_TYPE1,CONFIG_TYPE2，...
};
// 较短的枚举
enum num_type { NUM_TYPE1, NUM_TYPE2 };

14、水平留白

水平留白使用根据在代码中的位置决定，但永远不要在行尾添加没意义的留白。

// 置于右边的注释与注释的内容之间有 1 个空格// 列表初始化中大括号内的空格是可选的
// 如果加了空格, 那么两边都要加上
int x[] = { 0 };
int x[] = {0};x++; // 一元运算符与参数之间没有空格
v = w * (x + z); // 二元运算符前后均有空格
x = a > b ? a : b; // 三元运算符前后均有空格// 尖括号不与空格紧邻，< 前没有空格，> 和 ( 之间也没有
vector<string> x;
y = static_cast<char *>(x);// 函数入参之间用 , 和空格隔开
void func(int a, int b);

15、垂直留白

基本原则是：同一屏可以显示的代码越多，越容易理解程序的控制流。当然，过于密集的代码块和过于疏松的代码块同样难看，这取决于你的判断。但通常是垂直留白越少越好，且函数体首尾不要留空行，不要有连续的空行。

编译

1、程序编译时产生的所有`warning`都应该被修复

特殊的，LEX与YACC产生的移进-归约冲突及归约-归约冲突视情况而定，但原则上所有告警都应该被修复。