• 那些C/C++程序员该具备的32个编程修养习惯


    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

    1. 版权和版本
    2. 缩进. 空格. 换行. 空行. 对齐
    3. 程序注释
    4. 函数的[in][out]参数
    5. 对系统调用的返回进行判断
    6. 对系统调用的返回进行判断
    7. 头文件中的#ifndef
    8. 在堆上分配内存
    9. 变量的初始化
    10. h和c文件的使用
    11. 出错信息的处理
    12. 常用函数和循环语句中的被计算量
    13. 函数名和变量名的命名
    14. 函数的传值和传指针
    15. 修改别人程序的修养
    16. 把相同或近乎相同的代码形成函数和宏
    17. 表达式中的括号
    18. 函数参数中的const
    19. 函数的参数个数(多了请用结构)
    20. 函数的返回类型,不要省略
    21. goto语句的使用
    22. 宏的使用
    23. static的使用
    24. 函数中的代码尺寸
    25. typedef的使用
    26. 为常量声明宏
    27. 不要为宏定义加分号
    28. ||和&&的语句执行顺序
    29. 尽量用for而不是while做循环
    30. 请sizeof类型而不是变量
    31. 不要忽略Warning
    32. 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

    1. 缩进
    2. 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 ){
    
    }
    
    1. 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' )
    
    
    1. 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);
    
    1. 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#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

    #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。

    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newdelete)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:

    1. 直观并且可以拼读,可望文知意,不必“解码”。

    2. 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。

    3. 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

    4. 可以简写,但简写得要让人明白,如:ErrorCode -> ErrCode, ServerListener -> ServLisner,UserAccount -> UsrAcct 等。

    5. 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。

    6. 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。

    7. 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。

    8. 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constconst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)

    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,fprintffclose 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;
    }
    

    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];
    

    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

    1. 程序代码的易读性

    2. 程序代码的可维护性

    3. 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
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