C/C++ 函式設計精要（三）：函式內部實作鐵律、斷言藝術與臨時物件優化

6.3 函式內部實作規則

不同功能函式內部實作各異，但可在函式體「入口」與「出口」嚴把關，提升品質。

規則 6-3-1：入口處檢查參數有效性

許多錯誤源於非法參數。善用斷言防範。詳見 6.5 節。

規則 6-3-2：出口處檢查 return 正確性與效率

有回傳值的函式，「出口」即 return。切勿輕視：

1. 不可回傳指向「堆疊記憶體」的指標/參考：該記憶體函式結束時自動銷毀。

   
   char* Func() {
       char str[] = "hello world"; // 位於堆疊
       return str; // 錯誤！
   }
   

2. 搞清回傳的是「值」、「指標」還是「參考」。
3. 回傳物件時考慮 return 效率：

   
   // 臨時物件語法：編譯器直接在外部儲存單元建構並初始化，省去複製與解構
   return String(s1 + s2);
   
   // 等價寫法但效率較低：
   String temp(s1 + s2);
   return temp; // 發生三事：1.建構temp 2.複製建構到外部儲存 3.temp解構
   

   內建型別同理：return int(x+y); 優於 int t=x+y; return t;，雖效率差異微小但程式碼更簡潔。

6.4 其他建議

• 建議 6-4-1：函式功能單一，勿設計多用途函式。
• 建議 6-4-2：函式規模小，控制在 50 行以內。
• 建議 6-4-3：避免函式帶有「記憶」功能（相同輸入應產生相同輸出）。static 區域變數是函式的「記憶體」，盡量少用除非必要。
• 建議 6-4-4：不僅檢查輸入參數，也檢查全域變數、檔案控制代碼等外部輸入有效性。
• 建議 6-4-5：錯誤處理回傳值要清晰，避免使用者忽視或誤解。

6.5 使用斷言

程式分 Debug（內部測試）與 Release（發行用戶）版本。assert 是僅在 Debug 版本生效的巨集，用於檢查「不應該」發生的情況。

void* memcpy(void* pvTo, const void* pvFrom, size_t size) {
    assert((pvTo != NULL) && (pvFrom != NULL)); // 使用斷言
    byte* pbTo = (byte*)pvTo;
    byte* pbFrom = (byte*)pvFrom;
    while (size-- > 0) *pbTo++ = *pbFrom++;
    return pvTo;
}

若 assert 條件為假，程式中止（通常彈出對話框指示位置）。

assert 設計原則

• 為避免 Debug/Release 差異，assert **不應產生任何副作用** → 實作為巨集而非函式。
• 可視為任何系統狀態下安全的無害測試手段。
• 程式在 assert 處終止，不代表含該 assert 的函式有錯，而是**呼叫者出錯**；assert 幫助定位錯誤源頭。

assert 註解的重要性

追蹤到 assert 卻不知其意圖極令人沮喪。解決方法簡單：**加上清晰註解**說明檢查什麼、為什麼檢查。這本是顯而易見的道理，卻常被忽略。