許多編程人員學習C++代碼總結經驗為,有的覺得C++語言是一門獨立的語言,並不是在C語言的基礎上,可以直接學習C++不必先從C下手,但是有的人就覺得C++這款編程語言不如人意。
誰也說不清C++代碼究竟能衍生出多少種迥異的風格,但我知道,有許多C++初學者在面對不同風格的C++代碼時,經常會誤以為自己看到的是好幾種完全不同的編程語言——僅此一點就足以提醒我們,研究和廓清C++語言風格的演化和發展規律已是當務之急了。
和文體學家們研究歷朝歷代文體變遷的工作相仿,研究C++語言風格的流變史也沒有什麼捷徑可走。我們只能依據劉勰在《文心雕龍》中提倡的“原始以表末”[1]的研究方法,循著歷史的脈絡,推求代碼風格的來源,探尋風格演化的內因,並借以闡明技術發展的趨勢和規律。
1.帶類的C——對C語言風格的因襲
在1983年12月BjarneStroustrup采納RickMascitti的建議,將其發明的新語言命名為“C++”之前,人們一直用“帶類的CCwithClasses)”來稱呼這種脫胎於C語言的,帶有數據抽象機制的“方言”。雖然帶類的C在本質上僅僅是一種可以被預處理程序Cpre轉換為傳統C語言代碼這類似於我們在Oracle中見到的Pro*C語言的預處理過程)的擴展性語言,但它的確在風格上奠定了後來所有C++代碼的基礎。
- class stack {
- char s[SIZE];
- char* min;
- char* top;
- char* max;
- void new();
- public:
- void push(char);
- char pop();
- };
這段“帶類的C”代碼錄自Stroustrup所著的《C++語言的設計和演化》。代碼中的new()其實是類stack的構造函數,這與後來的C++語言有很大的不同。顯而易見,帶類的C在風格上幾乎完整地承襲了C語言的衣缽。代碼中的聲明語句看上去與C語言一模一樣,class的結構也與C語言中struct的結構大致相仿。
這些跡象反映出C++語言來源於C又盡量與C保持兼容的設計思想——這種設計思想既為C++的迅速普及提供了便利C++語言的順利推廣顯然得益於C語言已有的龐大用戶群),也在C++的語言風格中深深地烙上了C語言的印記,以至於在若干年後,當C++語言已經基本具備了“獨立人格”的時候,Stroustrup還不得不時常提醒人們要盡量拋開C語言的思維方式。
另一方面,Stroustrup從Simula語言借用的類、派生、訪問控制等面向對象概念在帶類的C中牢牢地扎下了根。據Stroustrup介紹,他為C語言引入面向對象機制的本意在於尋找一種“合適的工具”[2],以便實現分布式系統或解決類似的復雜問題。
但無論怎樣,Stroustrup將C的高效和Simula的優雅捆綁在一起的做法都在事實上為C++語言埋下了“雙重性格”的種子——很難說這不是C++語言風格多樣化的直接誘因。
2. I/O流——C++的新形象
如果說C++語言的生身父母分別是C語言和Simula語言的話,那麼,1984年出現的,借助操作符重載實現的I/O流技術就是C++這個幼童甩開父母的庇護,向新的代碼風格邁出的第一步了。
- class TGDIDemoWindow : public TMDIFrame
- {
- public:
- TGDIDemoWindow( LPSTR ATitle, LPSTR MenuName )
- : TMDIFrame(ATitle, MenuName) {};
- virtual void SetupWindow();
- virtual void ArtyDemo( TMessage& ) =[CM_FIRST + ArtyDemoID];
- virtual void Quit( TMessage& ) =[CM_FIRST + QuitID];
- virtual void WMTimer( TMessage& ) =[WM_FIRST + WM_TIMER];
- virtual void WMDestroy( TMessage& ) =[WM_FIRST + WM_DESTROY];
- };
上面幾行代碼來自Stroustrup所著《C++程序設計語言》中的示例程序。注意那一行由“<<”連接的代碼,I/O流、變量、字符常量在代碼中被巧妙地串聯在一起。從技術角度看,這種全新語法的引入彌補了C++代碼中的printf()函數族缺乏類型安全機制和擴展能力的弱點。
從代碼風格上說,“<<”等通俗易懂的運算符大大改變了程序員對C++語言的第一印象。我自己第一次接觸C++ I/O流庫時,就曾清晰地感覺到,一個試圖擺脫C語言風格束縛的C++代碼正順著“<<”和“>>”組成的溪水“流淌”而來——這種行雲流水般的代碼風格在十幾年前就已經顯示出了C++語言在塑造新形象、引進新觀念方面的決心和勇氣。