В этой статье исследуются значение, причины, последствия и способы избежать «магических чисел» в алгоритмах. Магические числа относятся к жестко запрограммированным константам, которые появляются непосредственно в коде и не имеют четкого значения. Их существование снижает читаемость, удобство сопровождения и понятность кода, а также может вызвать потенциальные ошибки и затруднить командную работу. В этой статье представлен углубленный анализ причин появления магических чисел, в том числе невнимание к названию, стремление к простоте, исторические проблемы, а также отсутствие документации или комментариев.
Магические числа в алгоритмах относятся к жестко запрограммированным константам, которые появляются непосредственно в коде и не имеют четкого значения. Эти числа называются «магическими числами», потому что кажется, что они работают «волшебным образом», но часто не имеют объяснения, что затрудняет понимание и поддержку кода. К основным причинам появления магических чисел относятся: невнимание к именам, стремление к простоте, исторические проблемы, а также отсутствие документации или комментариев. Особенно когда к именованию не относятся серьезно, программисты могут использовать жестко запрограммированные значения непосредственно в коде для удовлетворения краткосрочных потребностей для удобства или соблюдения сроков, но это снизит читаемость и удобство сопровождения кода.
Программист может иметь глубокое понимание определенных показателей эффективности или конкретных операций при написании алгоритма и поэтому включать в алгоритм некоторые специальные числа. Например, некоторые методы битовых операций используют определенные числа для быстрого выполнения вычислений. Однако без правильного наименования и объяснения эти цифры будут выглядеть «магическими», и другим разработчикам будет трудно читать и понимать код.
Распространенная причина заключается в том, что программист, возможно, не смог придать правильное значение или имя числу в процессе кодирования. Программирование должно ставить читаемость на первое место, а магические числа прямо нарушают это. Если переменные или константы названы соответствующим образом, их назначение и происхождение станут яснее.
При разработке алгоритма программист может напрямую использовать числа для выполнения определенной функции, думая, что это проще или быстрее, чем создание переменной с описательным именем. Однако этот подход приносит в жертву долгосрочную ясность, особенно когда другие или вы сами в будущем попытаетесь понять код.
По мере развития алгоритма от первоначальной версии к обновленной версии некоторые числа, возможно, имели определенное значение в прошлом, но по мере развития алгоритма их значение стало скрытым, и эти числа стали магическими числами.
Даже если есть веские причины для использования магических чисел в определенных ситуациях, отсутствие надлежащей документации или аннотаций может позволить им оставаться загадочными. Хорошая документация помогает понять, почему были выбраны именно эти значения и как они работают.
Использование жестко закодированных чисел означает, что читатели кода должны догадываться, что означают числа, и понимать, как они влияют на поведение алгоритма. Это создает ненужные трудности, поскольку нет прямого объяснения или контекста.
Магические числа усложняют обслуживание кода. Если вам нужно изменить этот номер, вам нужно найти все места в коде, где используется этот номер, и аккуратно его заменить. Этот процесс подвержен ошибкам, если числа используются несколько раз.
Непонятные магические числа могут привести к неправильной интерпретации и использованию, особенно когда алгоритм необходимо изменить или расширить. Правильное наименование и объяснение могут уменьшить эту путаницу и, следовательно, уменьшить количество ошибок.
В командной среде магические числа мешают четкому написанию кода. Разработчикам, впервые участвующим в проекте, может быть сложно понять значение этих цифр, что может привести к недопониманию или ненужному рефакторингу.
Самый распространенный подход — заменить магические числа именованными константами. Например, замена 3,14 на CONST_PI указывает, что это число представляет собой π. Это улучшает читаемость кода и упрощает возможные будущие изменения.
Когда одновременно появляются несколько связанных магических чисел, использование перечислений позволяет лучше организовать числа. Перечисления позволяют присваивать имена и организовывать связанные константы, что очень полезно для понимания этих значений и работы с ними.
Если есть конкретная причина использования магических чисел, их цель и причина должны быть объяснены подробной документацией и комментариями. Таким образом, даже в ситуациях, когда необходимо использовать магические числа, другие смогут понять их роль.
Внедрение проверок кода может заранее обнаружить использование магических чисел и способствовать более понятным и удобным в сопровождении практикам кодирования. Благодаря общению между членами команды можно найти способы избежать магических чисел.
Хотя использование магических чисел при разработке алгоритмов может принести удобство в краткосрочной перспективе, оно может оказать негативное влияние на ясность и удобство сопровождения кода в долгосрочной перспективе. Программистам рекомендуется принимать активные меры, чтобы избежать использования магических чисел в алгоритмах и повышать читаемость и качество кода с помощью именованных констант, перечислений, хороших методов документирования и проверок кода. Содействуйте использованию четких и хорошо документированных методов кодирования при разработке алгоритмов, чтобы обеспечить долгосрочную работоспособность кода и эффективное взаимодействие между командами.
1. Что такое магическое число в алгоритме?
В информатике магическое число относится к фиксированному числовому значению, которое появляется в алгоритме или коде. Эти значения часто имеют особое значение и используются как важные идентификаторы или константы. Цель использования магических чисел в алгоритмах — повысить читаемость и удобство сопровождения кода, а также сделать логику алгоритма более понятной.
2. Зачем использовать магическое число в алгоритме?
Одной из основных причин использования магических чисел является улучшение читаемости и удобства сопровождения кода. Используя магические числа, соответствующие спецификациям, можно сделать логику алгоритма более понятной и обеспечить лучшую читаемость кода. Кроме того, использование магических чисел позволяет легко настраивать и модифицировать программу, не требуя значительных изменений в различных частях кода.
3. Как избежать злоупотреблений и неправильного использования магических чисел в алгоритмах?
Хотя магические числа находят свое применение в алгоритмах, злоупотребление и неправильное использование магических чисел может привести к ошибкам и путанице в вашем коде. Чтобы избежать этого, нам необходимо следовать некоторым лучшим практикам:
Используйте эффективное именование: при использовании магических чисел старайтесь давать описательные имена переменных, чтобы другие или вы могли понять их значение. Используйте константы. Определите магические числа как константы, чтобы облегчить модификацию и обслуживание кода. Документация. При использовании магических чисел в алгоритме лучше всего давать объяснения и причины в комментариях к коду, чтобы другие могли их понять.Использование магических чисел — обычная практика программирования. Правильное использование и предотвращение злоупотреблений могут сделать код более читабельным и облегчить последующее обслуживание и модификацию кода.
В общем, отказ от магических чисел — ключ к написанию высококачественного и поддерживаемого кода. Приняв стратегии, упомянутые в этой статье, вы сможете эффективно улучшить читаемость, удобство сопровождения и эффективность совместной работы вашего кода и, в конечном итоге, создать более надежную и надежную программную систему.