Google C++ Style文档及常用代码规范（一）：命名约定、格式、注释

英文原版：https://google.github.io/styleguide/cppguide.html
GitHub仓库：https://github.com/google/styleguide

中文翻译：https://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/
GitHub仓库：https://github.com/zh-google-styleguide/zh-google-styleguide

以下是从中文翻译版中截取了一部分常用内容，并附上了原文链接：

命名约定

通用命名规则

https://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-cpp-styleguide/naming/#section-2

函数命名, 变量命名, 文件命名要有描述性; 少用缩写.

尽可能使用描述性的命名, 别心疼空间, 毕竟相比之下让代码易于新读者理解更重要. 不要用只有项目开发者能理解的缩写, 也不要通过砍掉几个字母来缩写单词.

int price_count_reader;    // 无缩写
int num_errors;            // "num" 是一个常见的写法
int num_dns_connections;   // 人人都知道 "DNS" 是什么

int n;                     // 毫无意义.
int nerr;                  // 含糊不清的缩写.
int n_comp_conns;          // 含糊不清的缩写.
int wgc_connections;       // 只有贵团队知道是什么意思.
int pc_reader;             // "pc" 有太多可能的解释了.
int cstmr_id;              // 删减了若干字母.

注意, 一些特定的广为人知的缩写是允许的, 例如用 i 表示迭代变量和用 T 表示模板参数.

模板参数的命名应当遵循对应的分类: 类型模板参数应当遵循 类型命名 的规则, 而非类型模板应当遵循 变量命名 的规则.

文件命名

https://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-cpp-styleguide/naming/#section-2

总述

文件名要全部小写, 可以包含下划线 (_) 或连字符 (-), 依照项目的约定. 如果没有约定, 那么 “_” 更好.

说明

可接受的文件命名示例:

• my_useful_class.cc
• my-useful-class.cc
• myusefulclass.cc
• myusefulclass_test.cc // _unittest 和 _regtest 已弃用.

C++ 文件要以 .cc 结尾, 头文件以 .h 结尾. 专门插入文本的文件则以 .inc 结尾, 参见 头文件自足.

不要使用已经存在于 /usr/include 下的文件名 (Yang.Y 注: 即编译器搜索系统头文件的路径), 如 db.h.

通常应尽量让文件名更加明确. http_server_logs.h 就比 logs.h 要好. 定义类时文件名一般成对出现, 如 foo_bar.h 和 foo_bar.cc, 对应于类 FooBar.

内联函数定义必须放在 .h 文件中. 如果内联函数比较短, 就直接将实现也放在 .h 中.

类型命名

https://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-cpp-styleguide/naming/#section-4

总述

类型名称的每个单词首字母均大写, 不包含下划线: MyExcitingClass, MyExcitingEnum.

说明

所有类型命名 —— 类, 结构体, 类型定义 (typedef), 枚举, 类型模板参数 —— 均使用相同约定, 即以大写字母开始, 每个单词首字母均大写, 不包含下划线. 例如:

// 类和结构体
class UrlTable { ...
class UrlTableTester { ...
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 { ...

变量命名

https://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-cpp-styleguide/naming/#section-5

变量 (包括函数参数) 和数据成员名一律小写, 单词之间用下划线连接. 类的成员变量以下划线结尾, 但结构体的就不用, 如: a_local_variable, a_struct_data_member, a_class_data_member_.

普通变量命名

string table_name;  // 好 - 用下划线.
string tablename;   // 好 - 全小写.

string tableName;  // 差 - 混合大小写

类数据成员
不管是静态的还是非静态的, 类数据成员都可以和普通变量一样, 但要接下划线.

class TableInfo {
  ...
 private:
  string table_name_;  // 好 - 后加下划线.
  string tablename_;   // 好.
  static Pool<TableInfo>* pool_;  // 好.
};

结构体变量
不管是静态的还是非静态的, 结构体数据成员都可以和普通变量一样, 不用像类那样接下划线:

struct UrlTableProperties {
  string name;
  int num_entries;
  static Pool<UrlTableProperties>* pool;
};

常量命名

https://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-cpp-styleguide/naming/#section-9

声明为 constexpr 或 const 的变量, 或在程序运行期间其值始终保持不变的, 命名时以 “k” 开头, 大小写混合. 例如:

const int kDaysInAWeek = 7;

所有具有静态存储类型的变量 (例如静态变量或全局变量, 参见 存储类型) 都应当以此方式命名. 对于其他存储类型的变量, 如自动变量等, 这条规则是可选的. 如果不采用这条规则, 就按照一般的变量命名规则.

函数命名

https://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-cpp-styleguide/naming/#section-10

常规函数使用大小写混合, 取值和设值函数则要求与变量名匹配: MyExcitingFunction(), MyExcitingMethod(), my_exciting_member_variable(), set_my_exciting_member_variable().

一般来说, 函数名的每个单词首字母大写 (即 “驼峰变量名” 或 “帕斯卡变量名”), 没有下划线. 对于首字母缩写的单词, 更倾向于将它们视作一个单词进行首字母大写 (例如, 写作 StartRpc() 而非 StartRPC()).

AddTableEntry()
DeleteUrl()
OpenFileOrDie()

(同样的命名规则同时适用于类作用域与命名空间作用域的常量, 因为它们是作为 API 的一部分暴露对外的, 因此应当让它们看起来像是一个函数, 因为在这时, 它们实际上是一个对象而非函数的这一事实对外不过是一个无关紧要的实现细节.)

取值和设值函数的命名与变量一致. 一般来说它们的名称与实际的成员变量对应, 但并不强制要求. 例如 int count() 与 void set_count(int count).

命名空间命名

https://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-cpp-styleguide/naming/#section-11

命名空间以小写字母命名. 最高级命名空间的名字取决于项目名称. 要注意避免嵌套命名空间的名字之间和常见的顶级命名空间的名字之间发生冲突.

顶级命名空间的名称应当是项目名或者是该命名空间中的代码所属的团队的名字. 命名空间中的代码, 应当存放于和命名空间的名字匹配的文件夹或其子文件夹中.

注意 不使用缩写作为名称 的规则同样适用于命名空间. 命名空间中的代码极少需要涉及命名空间的名称, 因此没有必要在命名空间中使用缩写.

要避免嵌套的命名空间与常见的顶级命名空间发生名称冲突. 由于名称查找规则的存在, 命名空间之间的冲突完全有可能导致编译失败. 尤其是, 不要创建嵌套的 std 命名空间. 建议使用更独特的项目标识符 (websearch::index, websearch::index_util) 而非常见的极易发生冲突的名称 (比如 websearch::util).

对于 internal 命名空间, 要当心加入到同一 internal 命名空间的代码之间发生冲突 (由于内部维护人员通常来自同一团队, 因此常有可能导致冲突). 在这种情况下, 请使用文件名以使得内部名称独一无二 (例如对于 frobber.h, 使用 websearch::index::frobber_internal).

枚举命名

https://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-cpp-styleguide/naming/#section-12

枚举的命名应当和 常量 或 宏 一致: kEnumName 或是 ENUM_NAME.

单独的枚举值应该优先采用 常量 的命名方式. 但 宏 方式的命名也可以接受. 枚举名 UrlTableErrors (以及 AlternateUrlTableErrors) 是类型, 所以要用大小写混合的方式.

enum UrlTableErrors {
    kOK = 0,
    kErrorOutOfMemory,
    kErrorMalformedInput,
};
enum AlternateUrlTableErrors {
    OK = 0,
    OUT_OF_MEMORY = 1,
    MALFORMED_INPUT = 2,
};

2009 年 1 月之前, Google一直建议采用 宏 的方式命名枚举值. 由于枚举值和宏之间的命名冲突, 直接导致了很多问题. 由此, 这里改为优先选择常量风格的命名方式. 新代码应该尽可能优先使用常量风格. 但是老代码没必要切换到常量风格, 除非宏风格确实会产生编译期问题.

宏命名

https://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-cpp-styleguide/naming/#section-13

参考 预处理宏; 通常 不应该 使用宏. 如果不得不用, 其命名像枚举命名一样全部大写, 使用下划线:

#define ROUND(x) ...
#define PI_ROUNDED 3.0

命名规则的特例

https://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-cpp-styleguide/naming/#section-14

如果你命名的实体与已有 C/C++ 实体相似, 可参考现有命名策略.

bigopen(): 函数名, 参照 open() 的形式

uint: typedef

bigpos: struct 或 class, 参照 pos 的形式

sparse_hash_map: STL 型实体; 参照 STL 命名约定

LONGLONG_MAX: 常量, 如同 INT_MAX

格式

https://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-cpp-styleguide/formatting/#

一般来说在vscode中设置格式化风格为Google就可以了，设置方法：Visual Studio Code C/C++开发个人设置

注释

注释风格

https://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-cpp-styleguide/comments/#section-2

// 或 /* */ 都可以; 但 // 更 常用. 要在如何注释及注释风格上确保统一.

文件注释

https://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-cpp-styleguide/comments/#section-3

法律公告和作者信息
每个文件都应该包含许可证引用. 为项目选择合适的许可证版本.(比如, Apache 2.0, BSD, LGPL, GPL)

如果你对原始作者的文件做了重大修改, 请考虑删除原作者信息.

https://www.ruanyifeng.com/blog/2011/05/how_to_choose_free_software_licenses.html

文件内容

如果一个 .h 文件声明了多个概念, 则文件注释应当对文件的内容做一个大致的说明, 同时说明各概念之间的联系. 一个一到两行的文件注释就足够了, 对于每个概念的详细文档应当放在各个概念中, 而不是文件注释中.

不要在 .h 和 .cc 之间复制注释, 这样的注释偏离了注释的实际意义.

类注释

https://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-cpp-styleguide/comments/#section-6

每个类的定义都要附带一份注释, 描述类的功能和用法, 除非它的功能相当明显.

// Iterates over the contents of a GargantuanTable.
// Example:
//    GargantuanTableIterator* iter = table->NewIterator();
//    for (iter->Seek("foo"); !iter->done(); iter->Next()) {
//      process(iter->key(), iter->value());
//    }
//    delete iter;
class GargantuanTableIterator {
  ...
};

如果类的声明和定义分开了(例如分别放在了 .h 和 .cc 文件中), 此时, 描述类用法的注释应当和接口定义放在一起, 描述类的操作和实现的注释应当和实现放在一起.

函数注释

https://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-cpp-styleguide/comments/#section-7

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.

如果函数的实现过程中用到了很巧妙的方式, 那么在函数定义处应当加上解释性的注释. 例如, 你所使用的编程技巧, 实现的大致步骤, 或解释如此实现的理由. 举个例子, 你可以说明为什么函数的前半部分要加锁而后半部分不需要.

基本上每个函数声明处前都应当加上注释, 描述函数的功能和用途. 只有在函数的功能简单而明显时才能省略这些注释(例如, 简单的取值和设值函数). 注释使用叙述式 (“Opens the file”) 而非指令式 (“Open the file”); 注释只是为了描述函数, 而不是命令函数做什么. 通常, 注释不会描述函数如何工作. 那是函数定义部分的事情.

函数声明处注释的内容:

• 函数的输入输出.
• 对类成员函数而言: 函数调用期间对象是否需要保持引用参数, 是否会释放这些参数.
• 函数是否分配了必须由调用者释放的空间.
• 参数是否可以为空指针.
• 是否存在函数使用上的性能隐患.
• 如果函数是可重入的, 其同步前提是什么?

// Returns an iterator for this table.  It is the client's
// responsibility to delete the iterator when it is done with it,
// and it must not use the iterator once the GargantuanTable object
// on which the iterator was created has been deleted.
//
// The iterator is initially positioned at the beginning of the table.
//
// This method is equivalent to:
//    Iterator* iter = table->NewIterator();
//    iter->Seek("");
//    return iter;
// If you are going to immediately seek to another place in the
// returned iterator, it will be faster to use NewIterator()
// and avoid the extra seek.
Iterator* GetIterator() const;

注释函数重载时, 注释的重点应该是函数中被重载的部分, 而不是简单的重复被重载的函数的注释. 多数情况下, 函数重载不需要额外的文档, 因此也没有必要加上注释.

注释构造/析构函数时, 切记读代码的人知道构造/析构函数的功能, 所以 “销毁这一对象” 这样的注释是没有意义的. 你应当注明的是注明构造函数对参数做了什么 (例如, 是否取得指针所有权) 以及析构函数清理了什么. 如果都是些无关紧要的内容, 直接省掉注释. 析构函数前没有注释是很正常的.

变量注释

https://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-cpp-styleguide/comments/#section-10

类数据成员

每个类数据成员 (也叫实例变量或成员变量) 都应该用注释说明用途. 如果有非变量的参数(例如特殊值, 数据成员之间的关系, 生命周期等)不能够用类型与变量名明确表达, 则应当加上注释. 然而, 如果变量类型与变量名已经足以描述一个变量, 那么就不再需要加上注释.

特别地, 如果变量可以接受 NULL 或 -1 等警戒值, 须加以说明. 比如:

private:
 // Used to bounds-check table accesses. -1 means
 // that we don't yet know how many entries the table has.
 int num_total_entries_;

全局变量

和数据成员一样, 所有全局变量也要注释说明含义及用途, 以及作为全局变量的原因. 比如:

// The total number of tests cases that we run through in this regression test.
const int kNumTestCases = 6;

实现注释

https://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-cpp-styleguide/comments/#section-13

对于代码中巧妙的, 晦涩的, 有趣的, 重要的地方加以注释.

代码前注释

巧妙或复杂的代码段前要加注释. 比如:

// Divide result by two, taking into account that x
// contains the carry from the add.
for (int i = 0; i < result->size(); i++) {
  x = (x << 8) + (*result)[i];
  (*result)[i] = x >> 1;
  x &= 1;
}

行注释

比较隐晦的地方要在行尾加入注释. 在行尾空两格进行注释. 比如:

// If we have enough memory, mmap the data portion too.
mmap_budget = max<int64>(0, mmap_budget - index_->length());
if (mmap_budget >= data_size_ && !MmapData(mmap_chunk_bytes, mlock))
  return;  // Error already logged.

注意, 这里用了两段注释分别描述这段代码的作用, 和提示函数返回时错误已经被记入日志.

如果你需要连续进行多行注释, 可以使之对齐获得更好的可读性:

DoSomething();                  // Comment here so the comments line up.
DoSomethingElseThatIsLonger();  // Two spaces between the code and the comment.
{ // One space before comment when opening a new scope is allowed,
  // thus the comment lines up with the following comments and code.
  DoSomethingElse();  // Two spaces before line comments normally.
}
std::vector<string> list{
                    // Comments in braced lists describe the next element...
                    "First item",
                    // .. and should be aligned appropriately.
"Second item"};
DoSomething(); /* For trailing block comments, one space is fine. */

函数参数注释

如果函数参数的意义不明显, 考虑用下面的方式进行弥补:

• 如果参数是一个字面常量, 并且这一常量在多处函数调用中被使用, 用以推断它们一致, 你应当用一个常量名让这一约定变得更明显, 并且保证这一约定不会被打破.
• 考虑更改函数的签名, 让某个 bool 类型的参数变为 enum 类型, 这样可以让这个参数的值表达其意义.
• 如果某个函数有多个配置选项, 你可以考虑定义一个类或结构体以保存所有的选项, 并传入类或结构体的实例. 这样的方法有许多优点, 例如这样的选项可以在调用处用变量名引用, 这样就能清晰地表明其意义. 同时也减少了函数参数的数量, 使得函数调用更易读也易写. 除此之外, 以这样的方式, 如果你使用其他的选项, 就无需对调用点进行更改.
• 用具名变量代替大段而复杂的嵌套表达式.
• 万不得已时, 才考虑在调用点用注释阐明参数的意义.

比如下面的示例的对比:

// What are these arguments?
const DecimalNumber product = CalculateProduct(values, 7, false, nullptr);

和

ProductOptions options;
options.set_precision_decimals(7);
options.set_use_cache(ProductOptions::kDontUseCache);
const DecimalNumber product =
    CalculateProduct(values, options, /*completion_callback=*/nullptr);

哪个更清晰一目了然.

TODO 注释

https://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-cpp-styleguide/comments/#todo

对那些临时的, 短期的解决方案, 或已经够好但仍不完美的代码使用 TODO 注释.

TODO 注释要使用全大写的字符串 TODO, 在随后的圆括号里写上你的名字, 邮件地址, bug ID, 或其它身份标识和与这一 TODO 相关的 issue. 主要目的是让添加注释的人 (也是可以请求提供更多细节的人) 可根据规范的 TODO 格式进行查找. 添加 TODO 注释并不意味着你要自己来修正, 因此当你加上带有姓名的 TODO 时, 一般都是写上自己的名字.

// TODO(kl@gmail.com): Use a "*" here for concatenation operator.
// TODO(Zeke) change this to use relations.
// TODO(bug 12345): remove the "Last visitors" feature

如果加 TODO 是为了在 “将来某一天做某事”, 可以附上一个非常明确的时间 “Fix by November 2005”), 或者一个明确的事项 (“Remove this code when all clients can handle XML responses.”).

弃用注释

https://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-cpp-styleguide/comments/#section-19

通过弃用注释（DEPRECATED comments）以标记某接口点已弃用.

您可以写上包含全大写的 DEPRECATED 的注释, 以标记某接口为弃用状态. 注释可以放在接口声明前, 或者同一行.

在 DEPRECATED 一词后, 在括号中留下您的名字, 邮箱地址以及其他身份标识.

弃用注释应当包涵简短而清晰的指引, 以帮助其他人修复其调用点. 在 C++ 中, 你可以将一个弃用函数改造成一个内联函数, 这一函数将调用新的接口.

仅仅标记接口为 DEPRECATED 并不会让大家不约而同地弃用, 您还得亲自主动修正调用点（callsites）, 或是找个帮手.

修正好的代码应该不会再涉及弃用接口点了, 着实改用新接口点. 如果您不知从何下手, 可以找标记弃用注释的当事人一起商量.