面试题：C++函数模板声明文档化与代码可维护性

Question

假设你正在开发一个大型C++项目，其中包含多个复杂的函数模板。阐述如何通过合理的函数模板声明文档化实践，来提高项目的可维护性，例如在代码审查和后续扩展功能时，如何让其他开发人员快速理解函数模板的设计意图和使用方法。并举例说明一些可能遇到的潜在问题以及文档化如何解决这些问题。

Answer 1

提高项目可维护性的函数模板声明文档化实践

1. 使用注释描述函数模板的功能：在函数模板定义前，使用多行注释详细描述其功能。例如：

// 这个函数模板用于计算两个数的和，支持各种数值类型
// @tparam T 数值类型，可以是整数、浮点数等
// @param a 第一个数
// @param b 第二个数
// @return a 和 b 的和
template <typename T>
T add(T a, T b) {
    return a + b;
}

2. 对模板参数进行说明：明确模板参数的含义、约束条件等。如上述例子中，说明了T是数值类型，支持整数、浮点数等。
3. 说明函数模板的前置条件和后置条件：

// 这个函数模板用于对数组进行排序
// @tparam T 数组元素类型，必须支持比较操作符（<）
// @param arr 待排序的数组
// @param size 数组的大小
// @pre 数组必须有效，size 必须大于 0
// @post 数组将按升序排列
template <typename T>
void sortArray(T* arr, size_t size) {
    // 排序实现代码
}

潜在问题及文档化解决方案

1. 模板参数类型不明确：可能不清楚模板参数应该是什么类型。通过在文档中对模板参数进行详细解释，如“必须支持比较操作符（<）”，可以让其他开发人员清楚知道适用的类型。
2. 函数功能误解：开发人员可能误解函数模板的功能。详细的功能描述以及前置、后置条件说明能避免这种误解，确保开发人员在扩展功能或审查代码时准确理解函数的设计意图。
3. 使用方法不清晰：不知道如何正确调用函数模板。文档中的参数说明和功能描述可以帮助开发人员快速掌握使用方法，例如了解到sortArray需要传入有效的数组和大于 0 的数组大小。