C++調試之缺陷捕捉

時間：2014.06.25

地點：基地

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一、在編譯時捕捉缺陷

  捕捉缺陷可在編譯時發生也可在運行時發生，只要有可能，我們應該盡力在編譯時捕捉缺陷。

  原因：

1.在編譯期檢測到的缺陷，給出的是一條文本信息，正確描述了所發生的錯誤是什麼，發生在哪以及發生的位置。

2..完整的編譯完整地覆蓋了程序中的所有代碼，即若編譯器沒有返回錯誤或警告，即可相信程序中百分之百的不存在編譯時可檢測到的錯誤。（這點對於運行時測試 就無法保證了，當代碼龐大時，很難保證所有分支都被測試到，也無法保證程序每行代碼都會至少執行一次，即無法保證代碼測試100%的覆蓋，且即便同一段代碼，對於不同的輸入，測試結果也可能不一樣）

 3.編譯時捕捉到的錯誤可以節省程序維護時間，早發現早超生（運行時錯誤難以複製和跟蹤）

基於這樣一些等等的原因，我們應該儘量在編譯器捕捉到程序缺陷，於是我們在編寫代碼時，應該能使程序具有自我診斷功能，方便在編譯器尋找缺陷。

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二、正確處理類型

問題描述

有時，我們編寫一個函數處理一些自定義數據類型，比如我們已經定義好兩個類型：類Apple和類Orange，現有函數聲明如下：

void  DoSomeWithOrange(const Orange& orange);

如果我們在調用DoSomeWithOrange時，不小心傳入了Apple對象，如下：

Apple an_apple(some_inputs);
DoSomeWithOrange(an_apple);

  很多場合下，這樣的誤傳類型的代碼是可以編譯通過的，因爲編譯器總是試圖儘可能地幫你進行類型轉換，使之滿足要求，即Apple可能在這偷偷地轉換爲Orangte類型，我們並不期待這種轉換，於是有必要在編譯器就檢測到這樣的失誤。

  發生這麼偷偷的類型轉換有兩種情況：

a.Orange類具有一個只接受Apple類型參數的構造函數。如下：

class Orange
{
  public:
    Orange(const Apple& apple);
};
或
class Orange
{
  publick:
    Orange(const Apple& apple,const Banana* p_banana=0);
};

像上面這樣的類，在調用需要Orange類的地方，如果誤傳實參Apple類型，Apple類型就會發生這種偷偷的類型轉換。

class Orange
{
  public:
    explicit Orange(const Apple& apple);
}；

或

class Orange
{
  publick:
    explicit Orange(const Apple& apple,const Banana* p_banana=0);
};

這樣，可以防止編譯器執行隱式自動類型轉換，使得在需要期望接受Orange的地方就必須使用Orange了。

b.當然，當提供一個轉換操作符將Apple類型對象顯式轉換爲Orange類型，也會發生這種偷偷的隱式類型轉換

class Apple
{
  public:
    //......
    operator Orange() const;
};

解決辦法是，我們爲Apple類提供了轉換爲Orange的顯式轉換操作符

class Apple
{
  public:
    //......
   Orange AsOrange() const;
};

於是，這樣，我們調用函數時可如下調用：

Apple apple(some_inputs);
DoSomethingWithOrange(apple.AsOrange());  //顯式轉換

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三、使用枚舉類型

先定義如下兩個枚舉，分別表一週中的星期和一年的月份

enum{SUM,MON,TUE,WED,THU,FRI,SAT};
enum{JAN=1,FEB,MAR,APR,MAY,JUN,JUL,AUG,SEP,OCT,NOV,DEC};

我們知道，這些實際上都是整數，當我們有一個期望接受一週中的星期作爲參數的函數時：

void FuncExpectingDayOfWeek(int day_of_week);

現在，假如我們誤傳了一年中的某個月編譯也將順利通過：

FuncExpectionDayOfWeek(JAN);

在這裏因爲星期和月份的表示所以編譯順利通過，爲了避免在編譯時就捕捉在這種誤傳，我們應該使用創建新類型的枚舉

typedef enum{SUM,MON,TUE,WED,THU,FRI,SAT}DayOfWeek;
enum{JAN=1,FEB,MAR,APR,MAY,JUN,JUL,AUG,SEP,OCT,NOV,DEC}Month;
void FuncExpetingDayOfWeek(DayOfWeek day_of_week);

現在，當傳 JAN時將會發生編譯錯誤。

總的一點說來，大多數情況我們應該儘量避免隱式類型轉換，這就允許我們充分利用編譯器檢查不同變量類型的功能，在早期編譯時捕捉到潛在的錯誤。但也總有一些錯誤只能在運行時被檢測得到，那也是不可避免的，所以只是儘量在編譯器檢測到錯誤。

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四、總結

  禁止隱式類型轉換：用關鍵字explicit聲明接受1個參數的構造函數，儘量不要使用轉換操作符，而是在類中提供更好的類型轉換方法成員。

不要使用枚舉創建整型常量，而是使用它們創建新類型。