面试题：C++复杂函数声明对可读性的挑战与应对

Question

在C++中，有时会遇到带有多个模板参数、复杂指针或引用类型的函数声明，例如 `template<typename T, typename U> std::unique_ptr<T[]> func(U (*arr)[5], int& count);`。请分析这种复杂声明对代码可读性的影响，并提出至少两种改善这种复杂函数声明可读性的方法。

Answer 1

对代码可读性的影响

1. 理解难度大：多个模板参数、复杂的指针和引用类型混合，使得函数声明冗长且难以理解，开发者需要花费更多时间来解析每个部分的含义。
2. 维护成本高：当需要修改函数声明时，例如添加或修改模板参数、调整指针或引用类型，由于其复杂性，容易引入错误且不易排查。

改善方法

1. 使用using或typedef别名

   template<typename T, typename U>
   using ArrayPtr = U (*)[5];
   
   template<typename T, typename U>
   std::unique_ptr<T[]> func(ArrayPtr<T, U> arr, int& count);
   

2. 函数模板特化：对于常见的类型组合，可以进行函数模板特化，使得声明更简洁。假设常见的T和U类型组合为int和double。

   template<>
   std::unique_ptr<int[]> func(double (*arr)[5], int& count);
   

3. 采用auto关键字（C++11及以后）：在调用函数时，若编译器能够推断出类型，可以使用auto简化代码，间接提高函数声明的可读性。

   double arr[][5] = {... };
   int count;
   auto result = func(arr, count);