• Никто не может передать неправильные аргументы.
• Проверка слишком сильно замедлит выполнение программы.
• Проверка является слишком сложной.
Первую причину можно признать уважительной, только если вы знаете, кто будет вызывать вашу функцию. В реальном мире это практически невозможно.
Вторая причина является веской намного реже, чем люди думают, и часто должна быть отклонена как пример преждевременной оптимизации. Проверку всегда можно удалить из программы после ее отладки. Не стоит пренебрегать такими проверками, иначе вас ждут бессонные ночи в поисках ошибок, которые можно было бы предотвратить.
Третья причина является довольно серьезной. Опытный программист может легко привести пример, в котором проверка предусловия занимает намного больше времени, чем выполнение самой функции. В качестве примера можно назвать поиск в словаре: предусловием является упорядоченность словаря, но проверка, упорядочен ли словарь, намного сложнее, чем поиск в нем. Иногда предусловие сложно закодировать и правильно выразить. Тем не менее, написав функцию, обязательно удостоверьтесь, можно ли написать быструю проверку ее предусловий, если у вас нет веских причин этого не делать.
Написав предусловия (даже в виде комментариев), вы значительно повысите качество программы: это заставит вас задуматься о том, какие аргументы требует функция. Если вы не можете просто и ясно сформулировать эти требования в виде комментария, то, вероятно, вы плохо продумали свою программу. Опыт показывает, что такие предусловия и их проверки помогают избежать многих ошибок. Мы уже указывали, что ненавидим отладку; ясно сформулированные предусловия позволяют избежать конструктивных ошибок, а также устранить неправильное использование функций на ранних стадиях разработки программы. Вариант
int my_complicated_function(int a, int b, int c)
// Аргументы являются положительными и a < b < c
{
if (!(0<a && a<b && b<c)) // ! значит НЕ, а && значит И
error("Неверные аргументы функции mcf");
// ...
}
сэкономит ваше время и силы по сравнению с более простым вариантом:
int my_complicated_function(int a, int b, int c)
{
// ...
}
5.10.1. Постусловия
Формулировка предусловий позволяет улучшить структуру программы и перехватить неправильное использование функций на ранних этапах программирования. Можно ли использовать эту идею где-нибудь еще? Да, на ум сразу приходит оператор return! Помимо всего прочего, следует указать, что именно функция будет возвращать; иначе говоря, если мы возвращаем из функции какое-то значение, то всегда обещаем вернуть что-то конкретное (а как иначе вызывающая функция будет знать, чего ей ждать?).
Вернемся к нашей функции, вычисляющей площадь прямоугольника (см. раздел 5.6.1).
// Вычисляет площадь прямоугольника;
// если аргументы неправильные, генерирует исключение Bad_area
int area(int length, int width)
{
if (length<=0 || width <=0) throw Bad_area();
return length*width;
}
Эта функция проверяет предусловия, но они не сформулированы в виде комментариев (для такой короткой функции это вполне допустимо), и считается, что все вычисления проводятся корректно (для таких простых вычислений это также вполне приемлемо). И тем не менее эту функцию можно было написать намного яснее.
int area(int length, int width)
// Вычисляет площадь прямоугольника;
// предусловия: аргументы length и width являются положительными
// постусловия: возвращает положительное значение, являющееся
// площадью
{
if (length<=0 || width <=0) error("area() pre-condition");
int a = length*width;
if (a<=0) error("area() post-condition");