8. 注释

注释虽然写起来很痛苦, 但对保证代码可读性至关重要. 下面的规则描述了如何注释以及在哪儿注释. 当然也要记住: 注释固然很重要, 但最好的代码应当本身就是文档. 有意义的类型名和变量名, 要远胜过要用注释解释的含糊不清的名字.

你写的注释是给代码读者看的, 也就是下一个需要理解你的代码的人. 所以慷慨些吧, 下一个读者可能就是你!

8.1. 注释风格

总述

使用 // 或 /* */, 统一就好.

说明

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

8.2. 文件注释

总述

在每一个文件开头加入版权公告.

文件注释描述了该文件的内容. 如果一个文件只声明, 或实现, 或测试了一个对象, 并且这个对象已经在它的声明处进行了详细的注释, 那么就没必要再加上文件注释. 除此之外的其他文件都需要文件注释.

说明

8.2.1. 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.

8.2.2. 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.

8.3. 类注释

总述

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 {
  ...
};

说明

类注释应当为读者理解如何使用与何时使用类提供足够的信息, 同时应当提醒读者在正确使用此类时应当考虑的因素. 如果类有任何同步前提, 请用文档说明. 如果该类的实例可被多线程访问, 要特别注意文档说明多线程环境下相关的规则和常量使用.

如果你想用一小段代码演示这个类的基本用法或通常用法, 放在类注释里也非常合适.

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.

8.4. 函数注释

总述

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.

说明

8.4.1. 函数声明

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?

举例如下:

// 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;

但也要避免罗罗嗦嗦, 或者对显而易见的内容进行说明. 下面的注释就没有必要加上 “否则返回 false”, 因为已经暗含其中了:

// Returns true if the table cannot hold any more entries.
bool IsTableFull();

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.

8.4.2. 函数定义

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.

不要 从 .h 文件或其他地方的函数声明处直接复制注释. 简要重述函数功能是可以的, 但注释重点要放在如何实现上.

8.5. 变量注释

总述

通常变量名本身足以很好说明变量用途. 某些情况下, 也需要额外的注释说明.

说明

8.5.1. 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_;

8.5.2. 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;

8.6. 实现注释

总述

对于代码中巧妙的, 晦涩的, 有趣的, 重要的地方加以注释.

说明

8.6.1. 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;
}

8.6.2. 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. */

8.6.3. 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.

8.6.4. 不允许的行为

不要描述显而易见的现象, 永远不要 用自然语言翻译代码作为注释, 除非即使对深入理解 C++ 的读者来说代码的行为都是不明显的. 要假设读代码的人 C++ 水平比你高, 即便他/她可能不知道你的用意:

你所提供的注释应当解释代码 为什么 要这么做和代码的目的, 或者最好是让代码自文档化.

比较这样的注释:

// Find the element in the vector.  <-- 差: 这太明显了!
auto iter = std::find(v.begin(), v.end(), element);
if (iter != v.end()) {
  Process(element);
}

和这样的注释:

// Process "element" unless it was already processed.
auto iter = std::find(v.begin(), v.end(), element);
if (iter != v.end()) {
  Process(element);
}

自文档化的代码根本就不需要注释. 上面例子中的注释对下面的代码来说就是毫无必要的:

if (!IsAlreadyProcessed(element)) {
  Process(element);
}

8.7. 标点, 拼写和语法

总述

注意标点, 拼写和语法; 写的好的注释比差的要易读的多.

说明

注释的通常写法是包含正确大小写和结尾句号的完整叙述性语句. 大多数情况下, 完整的句子比句子片段可读性更高. 短一点的注释, 比如代码行尾注释, 可以随意点, 但依然要注意风格的一致性.

虽然被别人指出该用分号时却用了逗号多少有些尴尬, 但清晰易读的代码还是很重要的. 正确的标点, 拼写和语法对此会有很大帮助.

8.8. TODO 注释

总述

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.”).

8.9. 弃用注释

总述

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.

8.10. 译者 (YuleFox) 笔记

  1. 关于注释风格, 很多 C++ 的 coders 更喜欢行注释, C coders 或许对块注释依然情有独钟, 或者在文件头大段大段的注释时使用块注释;

  2. 文件注释可以炫耀你的成就, 也是为了捅了篓子别人可以找你;

  3. 注释要言简意赅, 不要拖沓冗余, 复杂的东西简单化和简单的东西复杂化都是要被鄙视的;

  4. 对于 Chinese coders 来说, 用英文注释还是用中文注释, it is a problem, 但不管怎样, 注释是为了让别人看懂, 难道是为了炫耀编程语言之外的你的母语或外语水平吗；

  5. 注释不要太乱, 适当的缩进才会让人乐意看. 但也没有必要规定注释从第几列开始 (我自己写代码的时候总喜欢这样), UNIX/LINUX 下还可以约定是使用 tab 还是 space, 个人倾向于 space;

  6. TODO 很不错, 有时候, 注释确实是为了标记一些未完成的或完成的不尽如人意的地方, 这样一搜索, 就知道还有哪些活要干, 日志都省了.