以前做過(guò)兩年 C++ 程序移植工作，從 Win32 平臺(tái)移植到 Linux 平臺(tái)。大約有上百萬(wàn)行 C/C++代碼，歷時(shí)一年多。

在開(kāi)發(fā) Win32 版本時(shí)，已經(jīng)強(qiáng)調(diào)了程序的可植性，無(wú)奈 Win32 團(tuán)隊(duì)里對(duì) Linux 精通的人比較少，很多問(wèn)題沒(méi)有想到，直到后來(lái)移植工作開(kāi)始時(shí)，才發(fā)現(xiàn)移植并非像想的那樣簡(jiǎn)單。

后來(lái)，我發(fā)現(xiàn)大家對(duì)移植工程師都比較輕視，不管是從工資待遇還是管理層的態(tài)度來(lái)看都是這樣。他們往往認(rèn)為，你們不過(guò)是把別人實(shí)現(xiàn)好的東西移植過(guò)去罷了，你老老實(shí)實(shí)，按步就班去做就行了，根本不需要絲毫創(chuàng)意。

事實(shí)并非如此，特別是對(duì)于大項(xiàng)目，其中遇到的問(wèn)題和困難可謂一言難盡。比如前面提到的那個(gè)項(xiàng)目，雖然過(guò)去好幾年了，很多問(wèn)題我仍然記憶猶新。

這里總結(jié)一些經(jīng)驗(yàn)吧，這些經(jīng)驗(yàn)，無(wú)一不是經(jīng)過(guò)大量汗水換來(lái)的，有的引起的 BUG 甚至耗費(fèi)數(shù)周時(shí)間才查出來(lái)。寫(xiě)出來(lái)，供類(lèi)似的項(xiàng)目參考，不用再走這些彎路。

1、分層設(shè)計(jì)，隔離平臺(tái)相關(guān)的代碼。

就像可測(cè)試性一樣，可移植性也要從設(shè)計(jì)抓起。一般來(lái)說(shuō)，最上層和最下層都不具有良好的可移植性。

最上層是 GUI，大多數(shù) GUI 都不是跨平臺(tái)的，如Win32 SDK 和 MFC。最下層是操作系統(tǒng)API，大多部分操作系統(tǒng)API都是專(zhuān)用的。

如果這兩層的代碼散布在整個(gè)軟件中，那么這個(gè)軟件的可植性將非常的差，這是不言自明的。

那么如何避免這種情況呢？當(dāng)然是分層設(shè)計(jì)了：最底層采用 Adapter 模式，把不同操作系統(tǒng)的 API 封裝成一套統(tǒng)一的接口。至于封裝成類(lèi)還是封裝成函數(shù)，要看你采用的 C 還是 C++ 寫(xiě)的程序了。

這看起來(lái)很簡(jiǎn)單，其實(shí)不盡然（看完整篇文章后你會(huì)明白的），它將耗去你大量的時(shí)間去編寫(xiě)代碼，去測(cè)試它們。

采用現(xiàn)存的程序庫(kù)，是明智的做法，有很多這樣的庫(kù)，比如，C 庫(kù)有 glib（GNOME 的基礎(chǔ)類(lèi)），C++ 庫(kù)有 ACE(ADAPTIVE Communication Environment)等等，在開(kāi)發(fā)第一個(gè)平臺(tái)時(shí)就采用這些庫(kù)，可以大大減少移植的工作量。

最上層采用 MVC 模型，分離界面表現(xiàn)與內(nèi)部邏輯代碼。把大部分代碼放到內(nèi)部邏輯里面，界面僅僅是顯示和接收輸入，即使要換一套 GUI，工作量也不大。這同時(shí)也是提高可測(cè)試性的手段之一，當(dāng)然還有其它一些附加好處。

所以即使你采用 QT 或者 GTK+ 等跨平臺(tái)的 GUI 設(shè)計(jì)軟件界面，分離界面表現(xiàn)與內(nèi)部邏輯也是非常有用的。若做到了以上兩點(diǎn)，程序的可移植性基本上有保障了，其它的只是技術(shù)細(xì)節(jié)問(wèn)題。

2、事先熟悉各目標(biāo)平臺(tái)，合理抽象底層功能。

這一點(diǎn)是建立在分層設(shè)計(jì)之上的，大多數(shù)底層函數(shù)，像線(xiàn)程、同步機(jī)制和 IPC 機(jī)制等等，不同平臺(tái)提供的函數(shù)，幾乎是一一對(duì)應(yīng)的，封裝這些函數(shù)很簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn) Adapter 的工作幾乎只是體力活。

然而，對(duì)于一些比較特殊的應(yīng)用，如圖形組件本身，就拿 GTK+ 來(lái)說(shuō)吧，基于 X Window 的功能和基于Win32的功能，兩者差巨大，除了窗口、事件等基本概念外，幾乎沒(méi)有什么相同的，如果不事先了解各個(gè)平臺(tái)的特性，在設(shè)計(jì)時(shí)就精心考慮的話(huà)，抽象出來(lái)的抽口在另外一個(gè)平臺(tái)幾乎無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

3、盡量使用標(biāo)準(zhǔn) C/C++ 函數(shù)。

大多數(shù)平臺(tái)都會(huì)實(shí)現(xiàn) POSIX(Portable Operating System Interface)規(guī)定的函數(shù)，但這些函數(shù)較原生(Native) 函數(shù)來(lái)說(shuō)，性能上的表現(xiàn)可能較次一些，用起來(lái)也不如原生函數(shù)方便。

但是，最好不要貪圖這種便宜而使用原生函數(shù)函數(shù)，否則搬起的石頭最終會(huì)軋到自己的腳。比如，文件操作就用 fopen 之類(lèi)的函數(shù)，而不要用 CreateFile 之類(lèi)的函數(shù)等。

4、盡量不要使用 C/C++ 新標(biāo)準(zhǔn)里出現(xiàn)的特性。

并不是所有的編譯器都支持這些特性，像 VC 就不支持 C99 里面要求的可變參數(shù)的宏，VC 對(duì)一些模板特性的支持也不全面。為了安全起見(jiàn)，這方面不要太激進(jìn)了。

5、盡量不要使用 C/C++ 標(biāo)準(zhǔn)里沒(méi)有明確規(guī)定的特性。

比如你有多個(gè)動(dòng)態(tài)庫(kù)，每個(gè)動(dòng)態(tài)庫(kù)都有全局對(duì)象，而且這些全局對(duì)象的構(gòu)造還有依賴(lài)關(guān)系，那你遲早會(huì)遇到麻煩的，這些全局對(duì)象構(gòu)造的先后順序在標(biāo)準(zhǔn)里是沒(méi)有規(guī)定的。在一個(gè)平臺(tái)上運(yùn)行正確，在另外一個(gè)平臺(tái)上可能莫明其妙的死機(jī)，最終還是要對(duì)程序作大量修改。

6、盡量不要使用準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)。

有些函數(shù)大多數(shù)平臺(tái)上都有，它們使用得太廣泛了，以至于大家都把它們當(dāng)成標(biāo)準(zhǔn)了，比如 atoi（把字符串轉(zhuǎn)換成整數(shù)）、strdup(克隆字符串)、alloca（在棧分配自動(dòng)內(nèi)存）等等。不怕一萬(wàn)，就怕萬(wàn)一，除非明白你在做什么，否則還是別碰它們?yōu)楹谩?/p>

7、注意標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)的細(xì)節(jié)。

也許你不相信，即使是標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)，拋開(kāi)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)不論，就其外在表現(xiàn)的差異也有時(shí)令人驚訝。這里略舉幾個(gè)例子：

（1） int accept(int s, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);addr/ addrlen本來(lái)是輸出參數(shù)，如果是 C++ 程序員，不管怎么樣，你已經(jīng)習(xí)慣于初始化所有的變量，不會(huì)有問(wèn)題。如果是 C 程序員，就難說(shuō)了，若沒(méi)有初始化它們，程序可能莫名其妙的 crash，而你做夢(mèng)也懷疑不到它頭它。這在 Win32 下沒(méi)問(wèn)題，在 Linux 下才會(huì)出現(xiàn)。

（2）int snprintf(char *str, size_t size, const char *format, ...);第二個(gè)參數(shù)size，在 Win32 下不包括空字符在內(nèi)，在 Linux 下包括空字符，這一個(gè)字符的差異，也可能讓你耗上幾個(gè)小時(shí)。

（3） int stat(const char *file_name, struct stat *buf);這個(gè)函數(shù)本身沒(méi)有問(wèn)題，問(wèn)題出在結(jié)構(gòu) stat 上，st_ctime 在 Win32 下代表創(chuàng)建(create)時(shí)間，在 Linux 下代表最后修改(change)時(shí)間。

（4）FILE *fopen(const char *path, const char *mode);在讀取二進(jìn)制文件，沒(méi)有什么問(wèn)題。在讀取文本文件可要小心，Win32下 自動(dòng)預(yù)處理，讀出來(lái)的內(nèi)容與文件實(shí)際都長(zhǎng)度不一樣，在 Linux 則沒(méi)有問(wèn)題。

8、小心數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類(lèi)型。

不少人已經(jīng)吃過(guò) int 類(lèi)型由 16 位轉(zhuǎn)變成 32 位帶來(lái)的苦頭，這已經(jīng)是陳年往事了，這里且不談。

你可知道 char 在有的系統(tǒng)上是有符號(hào)的，在有的系統(tǒng)是無(wú)符號(hào)的嗎？你可知道 wchar_t 在 Win32 下是 16 位的，在 Linux 下是 32 位的嗎？你可知道有符號(hào)的 1bit 的位域，取值是 0 和 -1 而不是 0 和 1 嗎？這些貌合神離的東東，端的是神出鬼沒(méi)，一不小心著了它的道。

9、最好不要使用平臺(tái)獨(dú)有的特性。

比如 Win32 下 DLL 可以提供一個(gè) DllMain 函數(shù)，在特定的時(shí)間，操作系統(tǒng)的 Loader 會(huì)自動(dòng)調(diào)用這個(gè)函數(shù)。這類(lèi)功能很好用，但最好不要用，目標(biāo)平臺(tái)可不能保證有這種功能。

10、最好不要使用編譯器特有的特性。

現(xiàn)代的編譯器都做很人性化，考慮得很周到，一些功能用起非常方便。像在 VC 里，你要實(shí)現(xiàn)線(xiàn)程局部存儲(chǔ)，你都不調(diào)用 TlsGetValue /Tls TlsSetValue 之類(lèi)的函數(shù)，在變量前加一個(gè) __declspec( thread ) 就行了，然而盡管在 pthread 里有類(lèi)似的功能，卻不能按這種方式實(shí)現(xiàn)，所以無(wú)法移植到 Linux 下。同樣 gcc 也有很多擴(kuò)展，是在 VC 或者其它編譯器里所沒(méi)有的。

11、注意平臺(tái)的特性。

比如:在 Win32 下的 DLL 里面，除非明確指明為 export 的函數(shù)外，其它函數(shù)對(duì)外都是不可見(jiàn)的。而在 Linux 下，所有的非 static 的全局變量和函數(shù)，對(duì)外全部是可見(jiàn)的。這要特別小心，同名函數(shù)引起的問(wèn)題，讓你查上兩天也不為過(guò)。

（1）目錄分隔符，在 Win32 下用’//’，在 Linux 下用’/’。

（2）文本文件換行符，在 Win32 下用’/r/n’，在 Linux 下用’/n’，在 MacOS 下用’/r’。

（3）字節(jié)順序（大端/小端），不同硬件平臺(tái)的字節(jié)順序可能不一樣。

（4）字節(jié)對(duì)齊，在有的平臺(tái)(如x86）上，字節(jié)不對(duì)齊，無(wú)非速度慢一點(diǎn)，而有的平臺(tái)（如arm）上，它完全用錯(cuò)誤的方式去讀取數(shù)據(jù)，而且不會(huì)給你一點(diǎn)提示。若出問(wèn)題，可能讓你一點(diǎn)頭緒都沒(méi)有。

12、最好清楚不同平臺(tái)的資源限制。

想必你還記得 DOS 下同時(shí)打開(kāi)的文件個(gè)數(shù)限制在幾十個(gè)的情形吧，如今操作系統(tǒng)的功能已經(jīng)強(qiáng)大多了，但是并非沒(méi)有限制。比如 Linux 下的共享內(nèi)存默認(rèn)的最大值是 4M。

若你對(duì)目標(biāo)平臺(tái)常見(jiàn)的資源限制了然于胸，可能有很大的幫助，一些問(wèn)題很容易定位。

可移植性的問(wèn)題決不限于以上幾種，一方面，即使以前遇到過(guò)的問(wèn)題，部份已經(jīng)忘記了。

另外一方面，還有很多未知的問(wèn)題，根本沒(méi)有遇到過(guò)。這里算是拋磚引玉吧，請(qǐng)大家補(bǔ)充。