如何優化C++程序代碼編寫

郭妍

C和C++可以說是所有編程語言中關系最為緊密的兩個。在目標上，C++被定位為“a better C”；在名稱上，C++有一個別名叫做“C with classes”；在語法上，C更是C++的一個子集，C++幾乎支持C語言的全部功能。如何優化C++程序代碼，在多年的教學經驗中，我認為有一種方法，即不要讓main函數返回void。

同C程序一樣，每個C++程序都包含一個或多個函數，而且必須有一個函數命名為main，并且每個函數都由具有一定功能的語句序列組成。操作系統將main作為程序入口，調用main函數執行程序；main函數執行其語句序列，并返回一個值給操作系統。在大多數系統中，main函數的返回值用于說明程序的退出狀態。如果返回0，則代表main函數成功執行完畢，程序正常退出，否則代表程序異常退出。

然而在編寫C++程序入口函數main的時候，很多程序員，特別是一些具有C基礎的C++程序員時經常會寫出如下格式的main函數：

1.void main()

2.{

3.// some code... }

上述代碼在VC++中是可以正確編譯、鏈接、執行的。編譯信息如下所示：

1. 1>------ 已啟動生成: 項目: MainCpp, 配置: Debug Win32 ------

2. 1>main.cpp

3. 1>MainCpp.vcxproj -> G:＼MainCpp＼Debug＼MainCpp.exe

========== 生成: 成功1 個，失敗 0 個，最新 0 個，跳過 0 個==========

但是當你將代碼放在Linux環境下，采用GCC編譯器進行編譯時，你會吃驚地發現編譯器拋出了如下錯誤信息：

1.［develop@localhost ~］g++ main.cpp

main.cpp:2: 錯誤 ：′::main′必須返回′int′

為什么同樣的代碼會出現兩種不同的結果呢？這還是跨平臺的C/C++語言嗎？不要對C/C++的跨平臺性產生質疑，之所以會這樣，在很大程度上要歸咎于市面上一些書的“誤導”，以及微軟對VC++編譯器main返回值問題的縱容。 在C和C++中，不接收任何參數也不返回任何信息的函數原型為“void f(void);”，所以很多人認為，不需要程序返回值時可以把main函數定義成void main(void)，然而這種想法是非常錯誤的。有一點必須明確：C/C++標準從來沒有定義過void main()這樣的代碼形式。C++之父 Bjarne Stroustrup 在他的主頁FAQ 中明確地寫著這樣一句話：“在C++中絕對沒有出現過void main(){/* ... */}這樣的函數定義，在C語言中也是。”

main函數的返回值應該定義為int類型，在C和C++標準中都是這樣規定的。在C99標準中規定，只有以下兩種定義方式是正確的：

1.int main( void )

2. int main( int argc, char *argv［］ )

在C++03中也給出了如下兩種main函數的定義方式：

1.int main()

2.int main( int argc, char *argv［］ )

雖然C和C++標準并不支持void main()，但在部分編譯器中void main()依舊是可以通過編譯并執行的，比如微軟的VC++。由于微軟產品的市場占有率與影響力很大，因此在某種程度上加劇了這種不良習慣的蔓延。不過，并非所有的編譯器都支持void main()，gcc就站在了VC++的對立面，它是這一不良習氣的堅定抵制者，它會在編譯時就明確地給出一個錯誤。

如果你堅持在某些編譯器中使用void main()這種非標準形式的代碼，那么當你把程序從一個編譯器移植到另一個編譯器時，你就要對可能出現的錯誤負責。除了有void main()這樣的不規范格式外，在C語言程序中，尤其是一些老版本的C代碼中，你還會經常看到main()這樣的代碼形式。

一些老的C標準（諸如C90）是支持main()這樣的形式的。之所以支持，是因為在第一版的C語言中只有int一種數據類型，并不存在char、long、float、double等這些內置數據類型。既然只有int一種類型，也就不必顯式地為main函數標明返回類型了。在Brian W.Kernighan和Dennis M.Ritchie的經典巨著The C Programming Language，Second Edition中用的就是main()。后來，在C語言的改進版中數據類型得到了擴充，為了能兼容以前的代碼，標準委員會就做出了如下規定：不明確標明返回值的，默認返回值為int。在C99標準中，則要求編譯器對于main()這種用法至少要拋出一個警告。

main函數返回值的作用，可以采用下面的方法加以驗證。

首先，編寫main.cpp文件，文件內容如下所示：

1.int main()

2.{

3. return 0;

4.}

在Linux環境下，采用命令：g++ main.cpp

生成可執行文件a.out。然后，執行命令：./a.out && ehco “success”

結果輸出success。

修改上述程序：

1.int main( )

2.{

3.return -1;

4.}

做同樣測試，無輸出。

命令A && B中的&&類似于C++中的并操作（&&），如果A命令正確執行，接著就會執行命令B；如果A出現異常，則B不執行。通過以上分析可知，當main()返回0時，a.out正確執行并返回；但是如果返回-1，程序就不能正常返回了。

最后，還要說明C++標準中一個“好壞難定”的規定：在main函數中，return語句的作用在于離開main函數（析構掉所有具有動態生存時間的對象），并將其返回值作為參數調用exit函數。如果函數執行到結尾而沒有遇到return語句，則其效果等同于執行了return 0。

也就是說，如果函數執行到main結束處時沒有遇到return語句，編譯器就會隱式地為你加上return 0；，效果與返回0相同。之所以說這條規定“好壞難定”，一方面是因為它讓你省去了多敲幾個字的麻煩，另一方面是因為這種便捷會讓某些程序員忽視編譯器代替他做的工作，而在思維中形成一種錯誤的認識：此函數可以無返回。

在應用這一規則時，需要注意以下兩點：

（1）main函數的返回類型是int，不是void或其他類型。

（2）該規則僅僅對main函數適用。

按照以上標準得到了一個完全合乎C/C++標準的最小化的完整C++程int main(){} 要想保證程序具有良好的可移植性能，就要標明main函數返回int，而不是void。