原文链接:那些C/C++程序员该具备的32个编程修养习惯!。
原文的代码排版不太行(主要是没有高亮代码),所以重新整理了下。
列表如下
- 版权和版本
- 缩进. 空格. 换行. 空行. 对齐
- 程序注释
- 函数的[in][out]参数
- 对系统调用的返回进行判断
- 对系统调用的返回进行判断
- 头文件中的#ifndef
- 在堆上分配内存
- 变量的初始化
- h和c文件的使用
- 出错信息的处理
- 常用函数和循环语句中的被计算量
- 函数名和变量名的命名
- 函数的传值和传指针
- 修改别人程序的修养
- 把相同或近乎相同的代码形成函数和宏
- 表达式中的括号
- 函数参数中的const
- 函数的参数个数(多了请用结构)
- 函数的返回类型,不要省略
- goto语句的使用
- 宏的使用
- static的使用
- 函数中的代码尺寸
- typedef的使用
- 为常量声明宏
- 不要为宏定义加分号
- ||和&&的语句执行顺序
- 尽量用for而不是while做循环
- 请sizeof类型而不是变量
- 不要忽略Warning
- 书写Debug版和Release版的程序
1. 版权和版本
函数、文件上标注版权和版本。
文件头部注释
/************************************************************************
*
* 文件名:network.c
*
* 文件描述:网络通讯函数集
*
* 创建人:Hao Chen, 2003年2月3日
*
* 版本号:1.0
*
* 修改记录:
*
************************************************************************/
函数头部注释,方便获取总体的人数,提高易读性和可维护性。
/*================================================================
*
* 函 数 名:XXX
*
* 参 数:
*
* type name [IN] : descripts
*
* 功能描述:
*
* ..............
*
* 返 回 值:成功TRUE,失败FALSE
*
* 抛出异常:
*
* 作 者:XXX 20XX/XX/XX
*
================================================================*/
2. 缩进、空格、换行、空行、对齐
- 缩进
- 空格:语句中要在各个操作符间加空格,函数调用时,各个参数间加空格
ha=(ha*128+*key++)%tabPtr->size;
ha = ( ha * 128 + *key++ ) % tabPtr->size;
if ((hProc=OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS,FALSE,pid))==NULL){
}
if ( ( hProc = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, FALSE, pid) ) == NULL ){
}
- 换行。不要把语句都写在一行上. 函数参数多的时候,最好也换行
for ( i=0; i
if ( ( a[i] < '0' || a[i] > '9' ) &&
( a[i] < 'a' || a[i] > 'z' ) ) {
break;
}
}
函数参数多的时候,最好也换行
CreateProcess(
NULL,
cmdbuf,
NULL,
NULL,
bInhH
dwCrtFlags,
envbuf,
NULL,
&siStartInfo,
&prInfo
);
条件语句也应该在必要时换行:
if ( ch >= '0' || ch <= '9' ||
ch >= 'a' || ch <= 'z' ||
ch >= 'A' || ch <= 'Z' )
- 空行:使用空行以区分不同的程序块。
HANDLE hProcess;
PROCESS_T procInfo;
/* open the process handle */
if((hProcess = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, FALSE, pid)) == NULL) {
return LSE_MISC_SYS;
}
memset(&procInfo, 0, sizeof(procInfo));
procInfo.idProc = pid;
procInfo.hdProc = hProcess;
procInfo.misc |= MSCAVA_PROC;
return(0);
- 对齐。用TAB键对齐一些变量的声明或注释
typedef struct _pt_man_t_ {
int numProc; /* Number of processes */
int maxProc; /* Max Number of processes */
int numEvnt; /* Number of events */
int maxEvnt; /* Max Number of events */
HANDLE* pHndEvnt; /* Array of events */
DWORD timeout; /* Time out interval */
HANDLE hPipe; /* Namedpipe */
TCHAR usr[MAXUSR];/* User name of the process */
int numMsg; /* Number of Message */
int Msg[MAXMSG];/* Space for intro process communicate */
} PT_MAN_T;
3、程序注释
一般来说你需要至少写这些地方的注释:文件的注释、函数的注释、变量的注释、算法的注释、功能块的程序注释。
主要就是记录你这段程序是干什么的,你的意图是什么,你这个变量是用来做什么的,等等。
i) 对于行注释(//
)比块注释(/* */
)要好的说法,我并不是很同意。因为一些老版本的C编译器并不支持行注释,所以为了你的程序的移植性,请你还是尽量使用块注释。
ii) 你也许会为块注释的不能嵌套而不爽,那么你可以用预编译来完成这个功能。使用#if 0
和#endif
括起来的代码,将不被编译,而且还可以嵌套。
4、函数的[in][out]参数
FuncName(char* str)
{
int len = strlen(str);
.....
}
char*
GetUserName(struct user* pUser)
{
return pUser->name;
}
请不要这样做 。
应该先判断一下传进来的那个指针是不是为空。
如果传进来的指针为空的话,那么,你的一个大的系统就会因为这一个小的函数而崩溃。
一种更好的技术是使用断言(assert),这里我就不多说这些技术细节了。当然,如果是在C++中,引用要比指针好得多,但你也需要对各个参数进行检查。
写有参数的函数时,首要工作,就是要对传进来的所有参数进行合法性检查。
而对于传出的参数也应该进行检查,这个动作当然应该在函数的外部,也就是说,调用完一个函数后,应该对其传出的值进行检查。
检查会浪费一点时间,但为了整个系统不至于出现“非法操作”或是“Core Dump”的系统级的错误,多花这点时间还是很值得的。
5、对系统调用的返回进行判断
继续上一条,对于一些系统调用,比如打开文件,我经常看到,许多程序员对fopen返回的指针不做任何判断,就直接使用了。然后发现文件的内容怎么也读出不,或是怎么也写不进去。
fp = fopen("log.txt", "a");
if ( fp == NULL ) {
printf("Error: open file error
");
return FALSE;
}
其它还有许多啦,比如:socket返回的socket号,malloc返回的内存。请对这些系统调用返回的东西进行判断。
6、if 语句对出错的处理
if ( ch >= '0' && ch <= '9' ) {
/* 正常处理代码 */
} else {
/* 输出错误信息 */
printf("error ......
");
return ( FALSE );
}
这种结构很不好,特别是如果“正常处理代码”很长时,对于这种情况,最好不要用else。先判断错误,如:
if ( ch < '0' || ch > '9' ) {
/* 输出错误信息 */
printf("error ......
");
return ( FALSE );
}
/* 正常处理代码 */
......
7、头文件中的#ifndef
比如你有两个C文件,这两个C文件都include了同一个头文件。而编译时,这两个C文件要一同编译成一个可运行文件,于是问题来了,大量的声明冲突。
一般格式是这样的:
#ifndef <标识>
#define <标识>
......
......
#endif
<标识>
在理论上来说可以是自由命名的,但每个头文件的这个“标识”都应该是唯一的。标识的命名规则一般是头文件名全大写,前后加下划线,并把文件名中的“.”也变成下划线,如:stdio.h
中
#ifndef _STDIO_H_
#define _STDIO_H_
......
#endif
(BTW:预编译有多很有用的功能。你会用预编译吗?)
8、在堆上分配内存
可能许多人对内存分配上的“栈 stack”和“堆 heap”还不是很明白。
简单的来讲,stack上分配的内存系统自动释放,heap上分配的内存,系统不释放,哪怕程序退出,那一块内存还是在那里。stack一般是静态分配内存,heap上一般是动态分配内存。
由 malloc
系统函数分配的内存就是从堆上分配内存。从堆上分配的内存一定要自己释放。用free释放,不然就是术语——“内存泄露”(或是“内存漏洞”)—— Memory Leak。于是,系统的可分配内存会随 malloc
越来越少,直到系统崩溃。
/*栈内存分配*/
char *AllocStrFromStack()
{
char pstr[100];
return pstr;
}
/*堆内存分配*/
char *AllocStrFromHeap(int len)
{
char *pstr;
if ( len <= 0)
return NULL;
return ( char* ) malloc( len );
}
对于第一个函数,那块pstr的内存在函数返回时就被系统释放了。于是所返回的char*什么也没有。而对于第二个函数,是从堆上分配内存,所以哪怕是程序退出时,也不释放,所以第二个函数的返回的内存没有问题,可以被使用。但一定要调用free释放,不然就是Memory Leak!
在堆上分配内存很容易造成内存泄漏,这是C/C++的最大的“克星”,如果你的程序要稳定,那么就不要出现Memory Leak。所以,我还是要在这里千叮咛万嘱付,在使用malloc系统函数(包括calloc,realloc)时千万要小心。
一个 Rational 的检测工作—— Purify ,可以帮你测试你的程序有没有内存泄漏。
我保证,做过许多C/C++的工程的程序员,都会对malloc或是new有些感冒。当你什么时候在使用malloc和new时,有一种轻度的紧张和惶恐的感觉时,你就具备了这方面的修养了。
对于malloc和free的操作有以下规则:配对使用,有一个malloc
,就应该有一个free
。(C++中对应为new
和delete
)尽量在同一层上使用,不要像上面那种,malloc在函数中,而free在函数外。最好在同一调用层上使用这两个函数。malloc分配的内存一定要初始化。free后的指针一定要设置为NULL。
注:虽然现在的操作系统(如:UNIX和Win2k/NT)都有进程内存跟踪机制,也就是如果你有没有释放的内存,操作系统会帮你释放。但操作系统依然不会释放你程序中所有产生了Memory Leak的内存,所以,最好还是你自己来做这个工作。(有的时候不知不觉就出现Memory Leak了,而且在几百万行的代码中找无异于海底捞针,Rational有一个工具叫Purify,可能很好的帮你检查程序中的Memory Leak)
9、变量的初始化
变量一定要被初始化再使用。C/C++编译器在这个方面不会像JAVA一样帮你初始化。
对malloc分配的内存进行memset清零操作,可以使用calloc分配一块全零的内存。对一些栈上分配的struct或数组进行初始化,最好也是清零。初始化也会造成系统运行时间有一定的开销,所以,也不要对所有的变量做初始化,这个也没有意义。好的程序员知道哪些变量需要初始化,哪些则不需要。
char *pstr; /* 一个字符串 */
pstr = ( char* ) malloc( 50 );
if ( pstr == NULL )
exit(0);
strcpy( pstr, "Hello Wrold" );
但如果是下面一种情况,最好进行内存初始化。(指针是一个危险的东西,一定要初始化)
char **pstr; /* 一个字符串数组 */
pstr = ( char** ) malloc( 50 );
if ( pstr == NULL ) exit(0);
/* 让数组中的指针都指向NULL */
memset( pstr, 0, 50*sizeof(char*) );
而对于全局变量,和静态变量,一定要声明时就初始化。因为你不知道它第一次会在哪里被使用。所以使用前初始这些变量是比较不现实的,一定要在声明时就初始化它们。
10、h和c文件的使用
一般来说,H文件中是declare(声明),C文件中是define(定义)。因为C文件要编译成库文件(Windows下是.obj/.lib,UNIX下是.o/.a),如果别人要使用你的函数,那么就要引用你的H文件,所以,H文件中一般是变量、宏定义、枚举、结构和函数接口的声明,就像一个接口说明文件一样。而C文件则是实现细节。
H文件和C文件最大的用处就是声明和实现分开。但我仍然看到有些人喜欢把函数写在H文件中,这种习惯很不好。(如果是C++话,对于其模板函数,在VC中只有把实现和声明都写在一个文件中,因为VC不支持export关键字)。而且,如果在H文件中写上函数的实现,你还得在makefile中把头文件的依赖关系也加上去,这个就会让你的makefile很不规范。
有一个最需要注意的地方就是:带初始化的全局变量不要放在H文件中!例如有一个处理错误信息的结构:
char* errmsg[] = {
/* 0 */ "No error",
/* 1 */ "Open file error",
/* 2 */ "Failed in sending/receiving a message",
/* 3 */ "Bad arguments",
/* 4 */ "Memeroy is not enough",
/* 5 */ "Service is down; try later",
/* 6 */ "Unknow information",
/* 7 */ "A socket operation has failed",
/* 8 */ "Permission denied",
/* 9 */ "Bad configuration file format",
/* 10 */ "Communication time out",
......
......
};
请不要把这个东西放在头文件中,因为如果你的这个头文件被5个函数库(.lib或是.a)所用到,于是他就被链接在这5个.lib或.a中,而如果你的一个程序用到了这5个函数库中的函数,并且这些函数都用到了这个出错信息数组。那么这份信息将有5个副本存在于你的执行文件中。如果你的这个errmsg很大的话,而且你用到的函数库更多的话,你的执行文件也会变得很大。
正确的写法应该把它写到C文件中,然后在各个需要用到errmsg的C文件头上加上 extern char* errmsg[];
的外部声明,让编译器在链接时才去管他,这样一来,就只会有一个errmsg存在于执行文件中,而且,这样做很利于封装。我曾遇到过的事,就是在我的目标文件中,这个errmsg一共有112个副本,执行文件有8M左右。当我把errmsg放到C文件中,并为一千多个C文件加上了extern的声明后,所有的函数库文件尺寸都下降了20%左右,而我的执行文件只有5M了。一下子少了3M啊。
这个只是一个特例,因为,如果errmsg在执行文件中存在多个副本时,可以加快程序运行速度,理由是errmsg的多个复本会让系统的内存换页降低,达到效率提升。像我们这里所说的errmsg只有一份,当某函数要用errmsg时,如果内存隔得比较远,会产生换页,反而效率不高。
这个说法不无道理,但是一般而言,对于一个比较大的系统,errmsg是比较大的,所以产生副本导致执行文件尺寸变大,不仅增加了系统装载时间,也会让一个程序在内存中占更多的页面。而对于errmsg这样数据,一般来说,在系统运行时不会经常用到,所以还是产生的内存换页也就不算频繁。权衡之下,还是只有一份errmsg的效率高。即便是像logmsg这样频繁使用的的数据,操作系统的内存调度算法会让这样的频繁使用的页面常驻于内存,所以也就不会出现内存换页问题了。
11、出错信息的处理
if ( p == NULL ){
printf ( "ERR: The pointer is NULL
" );
}
告别学生时代的编程吧。这种编程很不利于维护和管理,出错信息或是提示信息,应该统一处理,而不是像上面这样,写成一个“硬编码”。第10条对这方面的处理做了一部分说明。如果要管理错误信息,那就要有以下的处理:
/* 声明出错代码 */
#define ERR_NO_ERROR 0 /* No error */
#define ERR_OPEN_FILE 1 /* Open file error */
#define ERR_SEND_MESG 2 /* sending a message error */
#define ERR_BAD_ARGS 3 /* Bad arguments */
#define ERR_MEM_NONE 4 /* Memeroy is not enough */
#define ERR_SERV_DOWN 5 /* Service down try later */
#define ERR_UNKNOW_INFO 6 /* Unknow information */
#define ERR_SOCKET_ERR 7 /* Socket operation failed */
#define ERR_PERMISSION 8 /* Permission denied */
#define ERR_BAD_FORMAT 9 /* Bad configuration file */
#define ERR_TIME_OUT 10 /* Communication time out */
/* 声明出错信息 */
char* errmsg[] = {
/* 0 */ "No error",
/* 1 */ "Open file error",
/* 2 */ "Failed in sending/receiving a message",
/* 3 */ "Bad arguments",
/* 4 */ "Memeroy is not enough",
/* 5 */ "Service is down; try later",
/* 6 */ "Unknow information",
/* 7 */ "A socket operation has failed",
/* 8 */ "Permission denied",
/* 9 */ "Bad configuration file format",
/* 10 */ "Communication time out",
};
/* 声明错误代码全局变量 */
long errno = 0;
/* 打印出错信息函数 */
void perror( char* info) {
if ( info ) {
printf("%s: %s
", info, errmsg[errno] );
return;
}
printf("Error: %s
", errmsg[errno] );
}
这个基本上是 ANSI 的错误处理实现细节了,于是当程序中有错误时就可以这样处理:
bool CheckPermission( char* userName ) {
if ( strcpy(userName, "root") != 0 ) {
errno = ERR_PERMISSION_DENIED;
return (FALSE);
}
...
}
int main() {
...
if (! CheckPermission( username ) ) {
perror("main()");
}
...
}
一个即有共性,也有个性的错误信息处理,这样做有利同种错误出一样的信息,统一用户界面,而不会因为文件打开失败,A程序员出一个信息,B程序员又出一个信息。而且这样做,非常容易维护。代码也易读。
当然,物极必反,也没有必要把所有的输出都放到errmsg中,抽取比较重要的出错信息或是提示信息是其关键,但即使这样,这也包括了大多数的信息。
12、常用函数和循环语句中的被计算量
看一下下面这个例子:
for( i = 0; i < 1000; i++ ) {
GetLocalHostName( hostname );
...
}
GetLocalHostName
的意思是取得当前计算机名,在循环体中,它会被调用1000次啊。这是多么的没有效率的事啊。应该把这个函数拿到循环体外,这样只调用一次,效率得到了很大的提高。虽然,我们的编译器会进行优化,会把循环体内的不变的东西拿到循环外面,但是,你相信所有编译器会知道哪些是不变的吗?我觉得编译器不可靠。最好还是自己动手吧。
同样,对于常用函数中的不变量,如:
GetLocalHostName(char* name)
{
char funcName[] = "GetLocalHostName";
sys_log( "%s begin......", funcName );
...
sys_log( "%s end......", funcName );
}
如果这是一个经常调用的函数,每次调用时都要对 funcName
进行分配内存,这个开销很大啊。把这个变量声明成 static
吧,当函数再次被调用时,就会省去了分配内存的开销,执行效率也很好。
13、函数名和变量名的命名
我看到许多程序对变量名和函数名的取名很草率,特别是变量名,什么a,b,c,aa,bb,cc,还有什么flag1,flag2, cnt1, cnt2,这同样是一种没有“修养”的行为。即便加上好的注释。好的变量名或是函数名,我认为应该有以下的规则:
-
直观并且可以拼读,可望文知意,不必“解码”。
-
名字的长度应该即要最短的长度,也要能最大限度的表达其含义。
-
不要全部大写,也不要全部小写,应该大小写都有,如:
GetLocalHostName
或是UserAccount
。 -
可以简写,但简写得要让人明白,如:ErrorCode -> ErrCode, ServerListener -> ServLisner,UserAccount -> UsrAcct 等。
-
为了避免全局函数和变量名字冲突,可以加上一些前缀,一般以模块简称做为前缀。
-
全局变量统一加一个前缀或是后缀,让人一看到这个变量就知道是全局的。
-
用匈牙利命名法命名函数参数,局部变量。但还是要坚持“望文生意”的原则。
-
与标准库(如:STL)或开发库(如:MFC)的命名风格保持一致。
14、函数的传值和传指针
向函数传参数时,一般而言,传入非const的指针时,就表示,在函数中要修改这个指针把指内存中的数据。如果是传值,那么无论在函数内部怎么修改这个值,也影响不到传过来的值,因为传值是只内存拷贝。
什么?你说这个特性你明白了,好吧,让我们看看下面的这个例程:
void GetVersion(char* pStr) {
pStr = malloc(10);
strcpy ( pStr, "2.0" );
}
int main() {
char* ver = NULL;
GetVersion ( ver );
...
...
free ( ver );
}
类似这样的问题是一个新手最容易犯的错误。程序中妄图通过函数 GetVersion
给指针ver分配空间,但这种方法根本没有什么作用,原因就是——这是传值,不是传指针。你或许会和我争论,我分明传的是指针啊?再仔细看看,其实,你传的是指针其实是在传值。
15、修改别人程序的修养
当你维护别人的程序时,请不要非常主观臆断的把已有的程序删除或是修改。我经常看到有的程序员直接在别人的程序上修改表达式或是语句。修改别人的程序时,请不要删除别人的程序,如果你觉得别人的程序有所不妥,请注释掉,然后添加自己的处理程序,必竟,你不可能100%的知道别人的意图,所以为了可以恢复,请不依赖于CVS或是SourceSafe这种版本控制软件,还是要在源码上给别人看到你修改程序的意图和步骤。这是程序维护时,一个有修养的程序员所应该做的。
/*
* ----- commented by haoel 2003/04/12 ------
*
* char* p = ( char* ) malloc( 10 );
* memset( p, 0, 10 );
*/
/* ------ Added by haoel 2003/04/12 ----- */
char* p = ( char* )calloc( 10, sizeof char );
/* ---------------------------------------- */
...
这种方法是在软件维护时使用的,可以让再维护的人很容易知道以前的代码更改的动作和意图,而且这也是对原作者的一种尊敬。
以“注释 — 添加”方式修改别人的程序,要好于直接删除别人的程序。
16、把相同或近乎相同的代码形成函数和宏
如果一些程序的代码片段很相似,或直接就是一样的,请放在一个函数中。而如果这段代码不多,而且会被经常使用,还想避免函数调用的开销,那么就写成宏吧。
千万不要让同一份代码或是功能相似的代码在多个地方存在,不然如果功能一变,就要修改好几处地方,这种会给维护带来巨大的麻烦,所以,做到“一改百改”,还是要形成函数或是宏。
17、表达式中的括号
如果一个比较复杂的表达式中,你并不是很清楚各个操作符的忧先级,即使是你很清楚优先级,也请加上括号,不然,别人或是自己下一次读程序时,一不小心就看走眼理解错了,为了避免这种“误解”,还有让自己的程序更为清淅,还是加上括号吧。
比如,对一个结构的成员取地址:
GetUserAge( &( UserInfo->age ) );
虽然,&UserInfo->age中,->操作符的优先级最高,但加上一个括号,会让人一眼就看明白你的代码是什么意思。
再比如,一个很长的条件判断:
if ( ( ch[0] >= '0' || ch[0] <= '9' ) &&
( ch[1] >= 'a' || ch[1] <= 'z' ) &&
( ch[2] >= 'A' || ch[2] <= 'Z' ) )
括号,再加上空格和换行,你的代码是不是很容易读懂了?
18、函数参数中的const
对于一些函数中的指针参数,如果在函数中只读,请将其用const
修饰,这样,别人一读到你的函数接口时,就会知道你的意图是这个参数是[in],如果没有const
时,参数表示[in/out],注意函数接口中的const
使用,利于程序的维护和避免犯一些错误。
虽然,const
修饰的指针,如:const char* p
,在C中一点用也没有,因为不管你的声明是不是const
,指针的内容照样能改,因为编译器会强制转换,但是加上这样一个说明,有利于程序的阅读和编译。因为在C中,修改一个const
指针所指向的内存时,会报一个Warning。这会引起程序员的注意。
C++中对const
定义的就很严格了,所以C++中要多多的使用const
,const
的成员函数,const
的变量,这样会对让你的代码和你的程序更加完整和易读。(关于C++的const
我就不多说了)
19、函数的参数个数(多了请用struct)
函数的参数个数最好不要太多,一般来说6个左右就可以了,众多的函数参数会让读代码的人一眼看上去就很头昏,而且也不利于维护。如果参数众多,还请使用结构来传递参数。这样做有利于数据的封装和程序的简洁性。
也利于使用函数的人,因为如果你的函数个数很多,比如12个,调用者很容易搞错参数的顺序和个数,而使用 struct
来传递参数,就可以不管参数的顺序。
而且,函数很容易被修改,如果需要给函数增加参数,不需要更改函数接口,只需更改结构体和函数内部处理,而对于调用函数的程序来说,这个动作是透明的。
20、函数的返回类型,不要省略
我看到很多程序写函数时,在函数的返回类型方面不太注意。如果一个函数没有返回值,也请在函数前面加上 void
的修饰。而有的程序员偷懒,在返回 int
的函数则什么不修饰(因为如果不修饰,则默认返回 int
),这种习惯很不好,还是为了原代码的易读性,加上 int
吧。
所以函数的返回值类型,请不要省略。
另外,对于 void
的函数,我们往往会忘了 return
,由于某些C/C++的编译器比较敏感,会报一些警告,所以即使是 void
的函数,我们在内部最好也要加上 return
的语句,这有助于代码的编译。
21、goto语句的使用
软件开发的一代宗师——迪杰斯特拉(Dijkstra)说过:“goto statment is harmful !!”,并建议取消 goto
语句。因为 goto
语句不利于程序代码的维护性。
这里我也强烈建议不要使用 goto
语句,除非下面的这种情况:
#define FREE(p) if(p) {
free(p);
p = NULL;
}
main() {
char *fname = NULL, *lname = NULL, *mname = NULL;
fname = ( char* ) calloc ( 20, sizeof(char) );
if ( fname == NULL ) {
goto ErrHandle;
}
lname = ( char* ) calloc ( 20, sizeof(char) );
if ( lname == NULL ) {
goto ErrHandle;
}
mname = ( char* ) calloc ( 20, sizeof(char) );
if ( mname == NULL ) {
goto ErrHandle;
}
......
ErrHandle:
FREE(fname);
FREE(lname);
FREE(mname);
ReportError(ERR_NO_MEMOEY);
}
也只有在这种情况下,goto
语句会让你的程序更易读,更容易维护。(在用嵌C来对数据库设置游标操作时,或是对数据库建立链接时,也会遇到这种结构)
22、宏的使用
很多程序员不知道C中的“宏”到底是什么意思?特别是当宏有参数的时候,经常把宏和函数混淆。我想在这里我还是先讲讲“宏”,宏只是一种定义,他定义了一个语句块,当程序编译时,编译器首先要执行一个“替换”源程序的动作,把宏引用的地方替换成宏定义的语句块,就像文本文件替换一样。这个动作术语叫“宏的展开”
使用宏是比较“危险”的,因为你不知道宏展开后会是什么一个样子。例如下面这个宏:
#define MAX(a, b) a>b?a:b
当我们这样使用宏时,没有什么问题:MAX( num1, num2 );
因为宏展开后变成 num1>num2?num1:num2;
。但是,如果是这样调用的,MAX( 17+32, 25+21 );
呢,编译时出现错误,原因是,宏展开后变成:17+32>25+21?17+32:25+21
,哇,这是什么啊?
所以,宏在使用时,参数一定要加上括号,上述的那个例子改成如下所示就能解决问题了。
#define MAX( (a), (b) ) (a)>(b)?(a):(b)
即使是这样,也不这个宏也还是有Bug,因为如果我这样调用 MAX(i++, j++);
, 经过这个宏以后,i和j都被累加了两次,这绝不是我们想要的。
所以,在宏的使用上还是要谨慎考虑,因为宏展开是的结果是很难让人预料的。而且虽然,宏的执行很快(因为没有函数调用的开销),但宏会让源代码澎涨,使目标文件尺寸变大,(如:一个50行的宏,程序中有1000个地方用到,宏展开后会很不得了),相反不能让程序执行得更快(因为执行文件变大,运行时系统换页频繁)。
因此,在决定是用函数,还是用宏时得要小心。
23、static的使用
static
关键字,表示了“静态”,一般来说,他会被经常用于变量和函数。一个 static
的变量,其实就是全局变量,只不过他是有作用域的全局变量。比如一个函数中的static
变量:
char*
getConsumerName() {
static int cnt = 0;
....
cnt++;
....
}
cnt变量的值会跟随着函数的调用次而递增,函数退出后,cnt的值还存在,只是cnt只能在函数中才能被访问。而cnt的内存也只会在函数第一次被调用时才会被分配和初始化,以后每次进入函数,都不为static
分配了,而直接使用上一次的值。
对于一些被经常调用的函数内的常量,最好也声明成 static
(参见第12条)
但 static
的最多的用处却不在这里,其最大的作用的控制访问,在C中如果一个函数或是一个全局变量被声明为static
,那么,这个函数和这个全局变量,将只能在这个C文件中被访问,如果别的C文件中调用这个C文件中的函数,或是使用其中的全局(用extern
关键字),将会发生链接时错误。这个特性可以用于数据和程序保密。
24、函数中的代码尺寸
一个函数完成一个具体的功能,一般来说,一个函数中的代码最好不要超过600行左右,越少越好,最好的函数一般在100行以内,300行左右的函数就差不多了。有证据表明,一个函数中的代码如果超过500行,就会有和别的函数相同或是相近的代码,也就是说,就可以再写另一个函数。
另外,函数一般是完成一个特定的功能,千万忌讳在一个函数中做许多件不同的事。函数的功能越单一越好,一方面有利于函数的易读性,另一方面更有利于代码的维护和重用,功能越单一表示这个函数就越可能给更多的程序提供服务,也就是说共性就越多。
虽然函数的调用会有一定的开销,但比起软件后期维护来说,增加一些运行时的开销而换来更好的可维护性和代码重用性,是很值得的一件事。
25、typedef的使用
typedef
是一个给类型起别名的关键字。不要小看了它,它对于你代码的维护会有很好的作用。比如C中没有bool
,于是在一个软件中,一些程序员使用int
,一些程序员使用short
,会比较混乱,最好就是用一个typedef
来定义,如:
typedef char bool;
一般来说,一个C的工程中一定要做一些这方面的工作,因为你会涉及到跨平台,不同的平台会有不同的字长,所以利用预编译和typedef
可以让你最有效的维护你的代码,如下所示:
#ifdef SOLARIS2_5
typedef boolean_t BOOL_T;
#else
typedef int BOOL_T;
#endif
typedef short INT16_T;
typedef unsigned short UINT16_T;
typedef int INT32_T;
typedef unsigned int UINT32_T;
#ifdef WIN32
typedef _int64 INT64_T;
#else
typedef long long INT64_T;
#endif
typedef float FLOAT32_T;
typedef char* STRING_T;
typedef unsigned char BYTE_T;
typedef time_t TIME_T;
typedef INT32_T PID_T;
使用 typedef
的其它规范是,在结构和函数指针时,也最好用 typedef
,这也有利于程序的易读和可维护性。如:
typedef struct _hostinfo {
HOSTID_T host;
INT32_T hostId;
STRING_T hostType;
STRING_T hostModel;
FLOAT32_T cpuFactor;
INT32_T numCPUs;
INT32_T nDisks;
INT32_T memory;
INT32_T swap;
} HostInfo;
typedef INT32_T (*RsrcReqHandler)(
void *info,
JobArray *jobs,
AllocInfo *allocInfo,
AllocList *allocList);
C++中这样也是很让人易读的:
typedef CArray HostInfoArray;
于是,当我们用其定义变量时,会显得十分易读。如:
HostInfo* phinfo;
RsrcReqHandler* pRsrcHand;
这种方式的易读性,在函数的参数中十分明显。
关键是在程序种使用 typedef
后,几乎所有的程序中的类型声明都显得那么简洁和清淅,而且易于维护,这才是 typedef
的关键。
26、为常量声明宏
最好不要在程序中出现数字式的“硬编码”,如:
int user[120];
为这个120声明一个宏吧。为所有出现在程序中的这样的常量都声明一个宏吧。比如TimeOut的时间,最大的用户数量,还有其它,只要是常量就应该声明成宏。如果,突然在程序中出现下面一段代码
for ( i = 0; i < 120; i++){
....
}
120是什么?为什么会是120?这种“硬编码”不仅让程序很读,而且也让程序很不好维护,如果要改变这个数字,得同时对所有程序中这个120都要做修改,这对修改程序的人来说是一个很大的痛苦。所以还是把常量声明成宏,这样,一改百改,而且也很利于程序阅读。
#define MAX_USR_CNT 120
for ( i = 0; i < MAX_USR_CNT; i++) {
....
}
这样就很容易了解这段程序的意图了。
有的程序员喜欢为这种变量声明全局变量,其实,全局变量应该尽量的少用,全局变量不利于封装,也不利于维护,而且对程序执行空间有一定的开销,一不小心就造成系统换页,造成程序执行速度效率等问题。所以声明成宏,即可以免去全局变量的开销,也会有速度上的优势。
27、不要为宏定义加分号
有许多程序员不知道在宏定义时是否要加分号,有时,他们以为宏是一条语句,应该要加分号,这就错了。当你知道了宏的原理,你会赞同我为会么不要为宏定义加分号的。看一个例子:
#define MAXNUM 1024;
这是一个有分号的宏,如果我们这样使用:
half = MAXNUM/2;
if ( num < MAXNUM )
会造成程序的编译错误,因为,当宏展开后,他会是这个样子的:
half = 1024;/2;
if ( num < 1024; )
是的,分号也被展进去了,所以造成了程序的错误。请相信我,有时候,一个分号会让你的程序出现成百个错误。所以还是不要为宏加最后一个分号,哪怕是这样:
#define LINE "================================="
#define PRINT_LINE printf(LINE)
#define PRINT_NLINE(n) while ( n-- >0 ) { PRINT_LINE; }
int main()
{
char *p = LINE;
PRINT_LINE;
}
都不要在最后加上分号,当我们在程序中使用时,为之加上分号。这一点非常符合习惯,而且,如果忘加了分号,编译器给出的错误提示,也会让我们很容易看懂的。
28、||和&&的语句执行顺序
条件语句中的这两个“与”和“或”操作符一定要小心,它们的表现可能和你想像的不一样,这里条件语句中的有些行为需要和说一下:
express1 || express2
先执行表达式 express1 如果为“真”,express2 将不被执行,express2 仅在 express1 为“假”时才被执行。
因为第一个表达式为真了,整个表达式都为真,所以没有必要再去执行第二个表达式了。
express1 && express2
先执行表达式express1如果为“假”,express2将不被执行,express2仅在express1为“真”时才被执行。因为第一个表达式为假了,整个表达式都为假了,所以没有必要再去执行第二个表达式了。
于是,他并不是你所想像的所有的表达式都会去执行,这点一定要明白,不然你的程序会出现一些莫明的运行时错误。
例如,下面的程序:
if ( sum > 100 &&
( ( fp = fopen( filename, "a" ) ) != NULL ) {
fprintf(fp, "Warring: it beyond one hundred
");
......
}
fprintf( fp, " sum is %id
", sum );
fclose( fp );
本来的意图是,如果sum > 100 ,向文件中写一条出错信息,为了方便,把两个条件判断写在一起,于是,如果sum<=100时,打开文件的操作将不会做,最后,fprintf
和 fclose
就会发现未知的结果。
再比如,如果我想判断一个字符是不是有内容,我得判断这个字符串指针是不为空(NULL)并且其内容不能为空(Empty),一个是空指针,一个是空内容。我也许会这样写:
if ( ( p != NULL ) && ( strlen(p) != 0 ))
于是,如果p为 NULL
,那么 strlen(p)
就不会被执行,于是,strlen
也就不会因为一个空指针而“非法操作”或是一个“Core Dump”了。
记住一点,条件语句中,并非所有的语句都会执行,当你的条件语句非常多时,这点要尤其注意。
29、尽量用for而不是while做循环
基本上来说,for
可以完成 while
的功能,我是建议尽量使用 for
语句,而不要使用 while
语句,特别是当循环体很大时,for
的优点一下就体现出来了。
因为在 for
中,循环的初始、结束条件、循环的推进,都在一起,一眼看上去就知道这是一个什么样的循环。刚出学校的程序一般对于链表喜欢这样来:
p = pHead;
while ( p ) {
...
...
p = p->next;
}
当 while
的语句块变大后,你的程序将很难读,用 for
就好得多:
for ( p = pHead; p; p = p->next ) {
...
}
一眼就知道这个循环的开始条件,结束条件,和循环的推进。大约就能明白这个循环要做个什么事?而且,程序维护进来很容易,不必像 while
一样,在一个编辑器中上上下下的捣腾。
30、请sizeof类型而不是变量
许多程序员在使用 sizeof
中,喜欢 sizeof
变量名,例如:
int score[100];
char filename[20];
struct UserInfo usr[100];
在 sizeof
这三个的变量名时,都会返回正确的结果,于是许多程序员就开始 sizeof
变量名。这个习惯很虽然没有什么不好,但我还是建议 sizeof
类型。
pScore = (int*) malloc( SUBJECT_CNT );
memset( pScore, 0, sizeof(pScore) );
此时,sizeof(pScore)
返回的就是 4(指针的长度),不会是整个数组,于是,memset
就不能对这块内存进行初始化。为了程序的易读和易维护,我强烈建议使用类型而不是变量,如:
//对于score:
sizeof(int) * 100 /* 100个int */
//对于filename:
sizeof(char) * 20 /* 20个char */
//对于usr:
sizeof(struct UserInfo) * 100 /* 100个UserInfo */
这样的代码是不是很易读?一眼看上去就知道什么意思了。
另外一点,sizeof
一般用于分配内存,这个特性特别在多维数组时,就能体现出其优点了。如,给一个字符串数组分配内存,
/*
* 分配一个有20个字符串,
* 每个字符串长100的内存
*/
char * *p;
/*
* 错误的分配方法
*/
p = (char**)calloc( 20 * 100, sizeof(char) );
/*
* 正确的分配方法
*/
p = (char**) calloc ( 20, sizeof(char*) );
for ( i = 0; i < 20; i++) {
/*p = (char*) calloc ( 100, sizeof(char) );*/
p[i] = (char*) calloc ( 100, sizeof(char) );
}
为了代码的易读,省去了一些判断,请注意这两种分配的方法,有本质上的差别。
31、不要忽略Warning
对于一些编译时的警告信息,请不要忽视它们。虽然,这些 Warning 不会妨碍目标代码的生成,但这并不意味着你的程序就是好的。必竟,并不是编译成功的程序才是正确的,编译成功只是万里长征的第一步,后面还有大风大浪在等着你。从编译程序开始,不但要改正每个 error,还要修正每个 warning。这是一个有修养的程序员该做的事。
一般来说,一面的一些警告信息是常见的:
1) 声明了未使用的变量。(虽然编译器不会编译这种变量,但还是把它从源程序中注释或是删除吧)
2) 使用了隐晦声明的函数。(也许这个函数在别的C文件中,编译时会出现这种警告,你应该这使用之前使用 extern
关键字声明这个函数)
3) 没有转换一个指针。(例如 malloc
返回的指针是 void
的,你没有把之转成你实际类型而报警,还是手动的在之前明显的转换一下吧)
4) 类型向下转换。(例如:float f = 2.0;
这种语句是会报警告的,编译会告诉你正试图把一个 double
转成 float
,你正在阉割一个变量,你真的要这样做吗?还是在2.0后面加个f吧,不然,2.0就是一个 double
,而不是float
了)
不管怎么说,编译器的Warning不要小视,最好不要忽略,一个程序都做得出来,何况几个小小的Warning呢?
32、书写Debug版和Release版的程序
程序在开发过程中必然有许多程序员加的调试信息。我见过许多项目组,当程序开发结束时,发动群众删除程序中的调试信息,何必呢?为什么不像VC++那样建立两个版本的目标代码?一个是debug版本的,一个是Release版的。那些调试信息是那么的宝贵,在日后的维护过程中也是很宝贵的东西,怎么能说删除就删除呢?
利用预编译技术吧,如下所示声明调试函数:
#ifdef DEBUG void TRACE(char* fmt, ...) { ...... } #else #define TRACE(char* fmt, ...) #endif
于是,让所有的程序都用TRACE输出调试信息,只需要在在编译时加上一个参数 -DDEBUG
,如:
cc -DDEBUG -o target target.c
于是,预编译器发现 DEBUG
变量被定义了,就会使用TRACE函数。而如果要发布给用户了,那么只需要把取消 -DDEBUG
的参数,于是所有用到TRACE宏,这个宏什么都没有,所以源程序中的所有TRACE语言全部被替换成了空。一举两得,一箭双雕,何乐而不为呢?
顺便提一下,两个很有用的系统宏,一个是 FILE
,一个是 LINE
,分别表示,所在的源文件和行号,当你调试信息或是输出错误时,可以使用这两个宏,让你一眼就能看出你的错误,出现在哪个文件的第几行中。这对于用C/C++做的大工程非常的管用。
总结
有修养的程序员,就应该要学会写出这样的代码!这是任何一个想做编程高手所必需面对的细小的问题,编程高手不仅技术要强,基础要好,而且最重要的是要有“修养”!
好的软件产品绝不仅仅是技术,而更多的是整个软件的易维护和可靠性。
软件的维护有大量的工作量花在代码的维护上,软件的Upgrade,也有大量的工作花在代码的组织上,所以好的代码,清淅的,易读的代码,将给大大减少软件的维护和升级成本。
综上所述32条,都是为了 三大目的
-
程序代码的易读性
-
程序代码的可维护性
-
程序代码的稳定可靠性
后记
- 原文中的代码没有高亮,看着并不舒服。
- 对于 15 ,个人觉得项目中还是应该相信 svn(git),否则多次更新之后,注释里掺杂着代码看着未必舒服。
- 说到 20 函数的返回类型,原文中的 main 返回了吗?(/滑稽)
- 关于宏
MAX(a,b)
,可以看看知乎的这篇回答,炫技还是蛮有趣的