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分类: C/C++

最近关于 Linus Torvalds 的一个采访中,这位 Linux 的创始人,在采访过程中大约 14:20 的时候,提及了关于代码的 “good taste”。good taste?采访者请他展示更多的细节,于是,Linus Torvalds 展示了一张提前准备好的插图。

他展示的是一个代码片段。但这段代码并没有 “good taste”。这是一个具有 “poor taste” 的代码片段,把它作为例子,以提供一些初步的比较。

Poor Taste Code Example

这是一个用 C 写的函数,作用是删除链表中的一个对象,它包含有 10 行代码。

他把注意力集中在底部的 if 语句。正是这个 if 语句受到他的批判。

我暂停了这段视频,开始研究幻灯片。我发现我最近有写过和这很像的代码。Linus 不就是在说我的代码品味很差吗?我放下自傲,继续观看视频。

随后, Linus 向观众解释,正如我们所知道的,当从链表中删除一个对象时,需要考虑两种可能的情况。当所需删除的对象位于链表的表头时,删除过程和位于链表中间的情况不同。这就是这个 if 语句具有 “poor taste” 的原因。

但既然他承认考虑这两种不同的情况是必要的,那为什么像上面那样写如此糟糕呢?

接下来,他又向观众展示了第二张幻灯片。这个幻灯片展示的是实现同样功能的一个函数,但这段代码具有 “goog taste” 。

Good Taste Code Example

原先的 10 行代码现在减少为 4 行。

但代码的行数并不重要,关键是 if 语句,它不见了,因为不再需要了。代码已经被重构,所以,不用管对象在列表中的位置,都可以运用同样的操作把它删除。

Linus 解释了一下新的代码,它消除了边缘情况,就是这样。然后采访转入了下一个话题。

我琢磨了一会这段代码。 Linus 是对的,的确,第二个函数更好。如果这是一个确定代码具有 “good taste” 还是 “bad taste” 的测试,那么很遗憾,我失败了。我从未想到过有可能能够去除条件语句。我写过不止一次这样的 if 语句,因为我经常使用链表。

这个例子的意义,不仅仅是教给了我们一个从链表中删除对象的更好方法,而是启发了我们去思考自己写的代码。你通过程序实现的一个简单算法,可能还有改进的空间,只是你从来没有考虑过。

以这种方式,我回去审查最近正在做的项目的代码。也许是一个巧合,刚好也是用 C 写的。

我尽最大的能力去审查代码,“good taste” 的一个基本要求是关于边缘情况的消除方法,通常我们会使用条件语句来消除边缘情况。你的测试使用的条件语句越少,你的代码就会有更好的 “taste” 。

下面,我将分享一个通过审查代码进行了改进的一个特殊例子。

这是一个关于初始化网格边缘的算法。

下面所写的是一个用来初始化网格边缘的算法,网格 grid 以一个二维数组表示:grid[行][列] 。

再次说明,这段代码的目的只是用来初始化位于 grid 边缘的点的值,所以,只需要给最上方一行、最下方一行、最左边一列以及最右边一列赋值即可。

为了完成这件事,我通过循环遍历 grid 中的每一个点,然后使用条件语句来测试该点是否位于边缘。代码看起来就是下面这样:

虽然这样做是对的,但回过头来看,这个结构存在一些问题。

  1. 复杂性 — 在双层循环里面使用 4 个条件语句似乎过于复杂。
  2. 高效性 — 假设 GRID_SIZE 的值为 64,那么这个循环需要执行 4096 次,但需要进行赋值的只有位于边缘的 256 个点。

用 Linus 的眼光来看,将会认为这段代码没有 “good taste” 。

所以,我对上面的问题进行了一下思考。经过一番思考,我把复杂度减少为包含四个条件语句的单层 for 循环。虽然只是稍微改进了一下复杂性,但在性能上也有了极大的提高,因为它只是沿着边缘的点进行了 256 次循环。

的确是一个很大的提高。但是它看起来很丑,并不是易于阅读理解的代码。基于这一点,我并不满意。

我继续思考,是否可以进一步改进呢?事实上,答案是 YES!最后,我想出了一个非常简单且优雅的算法,老实说,我不敢相信我会花了那么长时间才发现这个算法。

下面是这段代码的最后版本。它只有一层 for 循环并且没有条件语句。另外。循环只执行了 64 次迭代,极大的改善了复杂性和高效性。

这段代码通过每次循环迭代来初始化四条边缘上的点。它并不复杂,而且非常高效,易于阅读。和原始的版本,甚至是第二个版本相比,都有天壤之别。

至此,我已经非常满意了。

那么,我是一个有 “good taste” 的开发者么?

我觉得我是,但是这并不是因为我上面提供的这个例子,也不是因为我在这篇文章中没有提到的其它代码……而是因为具有 “good taste” 的编码工作远非一段代码所能代表。Linus 自己也说他所提供的这段代码不足以表达他的观点。

我明白 Linus 的意思,也明白那些具有 “good taste” 的程序员虽各有不同,但是他们都是会将他们之前开发的代码花费时间重构的人。他们明确界定了所开发的组件的边界,以及是如何与其它组件之间的交互。他们试着确保每一样工作都完美、优雅。

其结果就是类似于 Linus 的 “good taste” 的例子,或者像我的例子一样,不过是千千万万个 “good taste”。

你会让你的下个项目也具有这种 “good taste” 吗?

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