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  • 编程修养

    代码总体原则

       要求清晰第一,清晰性是易于维护、易于重构程序所必需的特征。代码首先是给人读的。一般情况下,代码的可阅读性高于性能,只有确定性能是瓶颈时,才应该去主动优化。

    1、版权和版本

     
    好的程序员会给自己的每个函数,每个文件,都注上版权和版本。 
    对于C/C++的文件,文件头应该有类似这样的注释: 
    /************************************************************************ 
    Copyright © Huawei Technologies Co., Ltd. 1998-2011. All rights reserved.
    File name:       // 文件名
    Author: ID:    Version:           Date:    // 作者、工号、版本及完成日期
    Description:                                      // 用于详细说明此程序文件完成的主要功能,与其他模块
                                                          // 或函数的接口,输出值、取值范围、含义及参数间的控
                                                          // 制、顺序、独立或依赖等关系
    Others:                                            // 其它内容的说明
    History:                                           // 修改历史记录列表,每条修改记录应包括修改日期、修改
                                                          // 者及修改内容简述
    1. Date:
    Author:
    Modification:
    2. ...
    *************************************************/

    另外一种是采用 工具可识别的注释格式,例如 doxygen格式,方便工具导出注释形成帮助文档,以doxygen格式为例子,文件头,函数和全部变量的注释示例如下:

    文件头注释:
    /**
    * @file (本文件的文件名 eg: mib.h)
    * @brief (本文件实现的功能的简述)
    * @version 1.1 (版本声明)
    * @author (作者, eg:张三)
    * @date (文件创建日期, eg: 2010年12月 15日)
    */
    函数头注释:
    /**
    *@ Description: 向接收方发送SET请求
    * @param req - 指向整个SNMP SET 请求报文.
    * @param ind - 需要处理的subrequest 索引 .
    * @return 成功: SNMP_ERROR_SUCCESS,失败: SNMP_ERROR_COMITFAIL
    */
    Int commit_set_request(Request *req, int ind);

    全局变量的注释:

    /** 模拟的Agent MIB */
    agentpp_simulation_mib * g_agtSimMib;

    注释符号 与注释内容之间要 用 一个空格进行分隔,这样可以使注释部分更加清晰。
    ************************************************************************/ 
    而对于函数来说,应该也有类似于这样的注释: 
    /*================================================================ 

    * 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:* 
    ================================================================*/ 
    这样的描述可以让人对一个函数,一个文件有一个总体的认识,对代码的易读性和易维护性有很大的好处。这是好的作品产生的开始。

    2、缩进、空格、换行、空行、对齐 


    i) 缩进应该是每个程序都会做的,一个缩进一般是一个TAB键或是4个空格
    ii) 空格。空格能给程序代来什么损失吗?没有,有效的利用空格可以让你的程序读进来更加赏心悦目。而不一堆表达式挤在一起。看看下面的代码: 
      ha=(ha*128+*key++)%tabPtr->size; 
      ha = ( ha * 128 + *key++ ) % tabPtr->size; 
      有空格和没有空格的感觉不一样吧。一般来说,语句中要在各个操作符间加空格,函数调用时,要以各个参数间加空格。如下面这种加空格的和不加的: 
    if ((hProc=OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS,FALSE,pid))==NULL){ 

    if ( ( hProc = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, FALSE, pid) ) == NULL ){ 

    iii) 换行。不要把语句都写在一行上,这样很不好。如: 
      for(i=0;i<len;i++) if((a[i]<´0´||a[i]>´9´)&&(a[i]<´a´||a[i]>´z´)) break; 
      我拷,这种即无空格,又无换行的程序在写什么啊?加上空格和换行吧。  
      for ( i=0; i<len; i++) { 
        if ( ( a[i] < ´0´ || a[i] > ´9´ ) && 
           ( a[i] < ´a´ || a[i] > ´z´ ) ) { 
          break; 
        } 
      } 
      好多了吧?有时候,函数参数多的时候,最好也换行,如: 
      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´ ) 
    iv) 空行。不要不加空行,空行可以区分不同的程序块,程序块间,最好加上空行。如: 
      HANDLE hProcess; 
      PROCESS_T procInfo; 
      /* open the process handle */ 
      if((hProcess = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, FALSE, pid)) == NULL)  [Page]
      { 
        return LSE_MISC_SYS; 
      } 
      memset(&procInfo, 0, sizeof(procInfo)); 
      procInfo.idProc = pid; 
      procInfo.hdProc = hProcess; 
      procInfo.misc |= MSCAVA_PROC; 
      return(0); 
    v) 对齐。用TAB键对齐你的一些变量的声明或注释,一样会让你的程序好看一些。如: 
    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; 
    怎么样?感觉不错吧。 
    这里主要讲述了如果写出让人赏心悦目的代码,好看的代码会让人的心情愉快,读起代码也就不累,工整、整洁的程序代码,通常更让人欢迎,也更让人称道。现在的硬盘空间这么大,不要让你的代码挤在一起,这样它们会抱怨你虐待它们的。好了,用“缩进、空格、换行、空行、对齐”装饰你的代码吧,让他们从没有秩序的土匪中变成一排排整齐有秩序的正规部队吧。

    3、程序注释


        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?
        几个注释的技术细节: 
    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 

    我经常看到这样的程序: 
    FuncName(char* str) 

      int len = strlen(str); 
      ..... 

    char* 
    GetUserName(struct user* pUser) 

      return pUser->name; 

    不!请不要这样做。 
    你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。 
    当然,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。还是判断一下吧: 
      fp = fopen("log.txt", "a"); 
      if ( fp == NULL ){ 
        printf("Error: open file errorn"); 
        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 


    我看见你说了,这有什么好说的。还是先看一段程序代码吧。 
      if ( ch >= ´0´ && ch <= ´9´ ){ 
        /* 正常处理代码 */ 
      }else{ 
        /* 输出错误信息 */ 
        printf("error ......n"); 
        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´ ){  [Page]
        /* 输出错误信息 */ 
        printf("error ......n"); 
        return ( FALSE ); 
      } 
      /* 正常处理代码 */ 
      ...... 

    这样的结构,不是很清楚吗?突出了错误的条件,让别人在使用你的函数的时候,第一眼就能看到不合法的条件,于是就会更下意识的避免。

    7、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。包括一些科班出身的人也不明白这两个概念。我不想过多的说这两个东西。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。还是来看看“栈内存”和“堆内存”的差别吧。 
      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 ); 
      }

    1) 配对使用,有一个malloc,就应该有一个free。(C++中对应为new和delete) 
    2) 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。 
    3) 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,建议使用Cppcheck来检查你你的程序)

    8、变量的初始化

        接上一条,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,这一切都需要你自己来,如果你使用了没有初始化的变量,结果未知。好的程序员从来都会在使用变量前初始化变量的。如: 
      1) 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) 
      2) 对一些栈上分配的struct或数组进行初始化。(最好也是清零) 
        不过话又说回来了,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。如:以下这种情况,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 );  [Page]
        if ( pstr == NULL ) exit(0); 

    9、h文件和c文件的使用


        H文件和C文件怎么用呢?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。

    变量是模块或者单元内部实现细节需要的,不应该通过在头文件中声明的方式直接暴露给外部,应该通过函数结构的方式进行暴露。

    即使是必须的全局变量,也只能是在.c文件中定义,在.h 中声明为全局变量。

        /* 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。如: 
      Links *plnk = NULL; /* 对于全局变量plnk初始化为NULL */

          避免在头文件和源文件中包含无用的头文件,只包含必须的头文件,控制代码改动后的编译时间。   

          每一个.c文件应该有一个同名的.h文件,用于声明需要对外部公开的接口。

    头文件中的保护宏,使用头文件所在路径来划分,这样更加清晰易懂。

          例如 timer.h文件,其所在目录为 include/timer/timer.h,应该按照如下的方式保护:

          #ifndef _INCLUDE_TIMER_TIEMR_H_

          #define _INCLUDE_TIMER_TIEMR_H_

           ………….

           #endif     /* _INCLUDE_TIMER_TIEMR_H_  */

           只能通过包含头文件的方式使用其他.c提供的接口,禁止在.c中通过extern 的方式使用外部函数接口、变量。

          禁止在extern “C”中包含头文件,这可能会导致extern “C”嵌套层次过深,导致编译出错。

          例如,存在a.b 和b.h 两个头文件

    image

    如果使用c++编译器,b.h头文件会展开为

          extern “C”{

            void foo(int);    //以C链接规范来编译链接  而划分a.h 和b.h 的目的是为了让foo以 c++的链接规范来编译链接,这样就出错。

            void b();      

          }

    改进方法:

       禁止在extern “C”中包含头文件,将包含语句写在extern外面去。

    10、出错信息的处理

     
    你会处理出错信息吗?哦,它并不是简单的输出。看下面的示例: 
      if ( p == NULL ){ 
        printf ( "ERR: The pointer is NULLn" ); 
      } 
        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    */  [Page]
      #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: %sn", info, errmsg[errno] ); 
          return; 
        } 
        printf("Error: %sn", errmsg[errno] ); 
      }

    这个基本上是ANSI的错误处理实现细节了,于是当你程序中有错误时你就可以这样处理: 
      bool CheckPermission( char* userName ) 
      { 
        if ( strcpy(userName, "root") != 0 ){ 
          errno = ERR_PERMISSION_DENIED; 
          return (FALSE); 
        } 
        ... 
      } 
      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。

    11、函数

      函数设计的精髓,编写整洁函数,同时把代码有效组织起来。

       整洁函数要求: 代码简单直接,不隐藏设计者意图,用干净利落的抽象和直截了当的控制语句将函数有机组织起来。

       代码的有效组织包括:逻辑层组织和物理层组织两个方面。逻辑层,主要是把不同功能的函数通过某种联系组织起来,主要关注模块间的接口,也就是模块的架构。物理层,无论使用什么样的目录或者名字空间等,需要把函数用一种标准的方法组织起来。例如:设计良好的目录结构、函数名字、文件组织等,这样可以方便查找。

       一个函数仅完成一件功能

       重复的代码应该尽可能提炼成函数

       避免函数过长,新增函数不超过50行(非空非注释行)

       对于参数的合法性检查,由调用者负责还是由接口函数负责,应该在项目组/模块内统一规定

       在源文件范围内声明和定义的所有函数,除非外部可见,否则应该增加static关键字,限定作用范围

    12、变量、宏、函数、文件命名

     
    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,

         unix_link风格: 单词用小写字母,每个单词直接用下划线”_”分隔,例如,text_mutex,kernel_text_address

         Windows风格:大小写字母混用,单词连在一起,每个单词首字母大写。

        对于团队规定标示符,主要目的是为了让团队的代码看起来尽可能的统一,有利于代码的后续阅读和修改。

       全局变量应增加”g_”前缀,增加此前缀,促使开发人员更加小心谨慎的使用全局变量

       静态变量应增加”s_”前缀   

    允许使用i,j,k作为局部循环变量,对于数值或者字符串等常量定义的宏,建议采用全部大写字母,单词之间加下划线”_”的方式来命名。

       函数命名应该以函数要执行的动作命名,一般采用动词或者动词+名词的结构。

       例如,找到当前进程的当前目录

         DWORD GetCurrentDirectory(DWORD BufferLength,LPSTR Buffer)

       文件命名统一采用小写字符,

        goto语句仅仅只能使用在对错误操作资源的顺序释放那里。

        无法度量的优化,根本不能使程序运行得更快。

     

    13、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指向内存中的数据。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" ); 

    main() 

      char* ver = NULL; 
      GetVersion ( ver ); 
      ... 
      ... 
      free ( ver ); 

    我保证,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,我分明传的时指针啊?再仔细看看,其实,你传的是指针其实是在传值。
       

    14、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。 
    如下所示,这就是一种比较好的修改方法: 
      /* 
       * ----- 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 ); 
      /* ---------------------------------------- */ 
      ... 
        当然,这种方法是在软件维护时使用的,这样的方法,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。

          修改代码时,维护代码周围的所有注释,以保证注释和代码的一致性,不再有用的注释需要去除。

    15、把相同或近乎相同的代码形成函数和宏 


        有人说,最好的程序员,就是最喜欢“偷懒”的程序,其中不无道理。 
        如果你有一些程序的代码片段很相似,或直接就是一样的,请把他们放在一个函数中。而如果这段代码不多,而且会被经常使用,你还想避免函数调用的开销,那么就把他写成宏吧。 
        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,你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

    16、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?

    17、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)

    18、函数的参数个数(多了请用结构)

     
        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,而使用结构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。

    19、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。


     

    20、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?  [Page]
    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。

    21、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。

    22 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:  [Page]
      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,
    #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<HostInfo, HostInfo&> 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。

    23、||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 hundredn"); 
         ...... 
      } 
      fprintf( fp, " sum is %id n", 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。

    24、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接喜欢这样来: 
      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。

    25、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];  [Page]
    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。 
    我看到过这个的程序: 
      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) ); 

    (注:上述语句被注释掉的是原来的,是错误的,由dasherest朋友指正,谢谢) 
    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。

       对字符串的操作,要确保所有字符串都是以NULL结束的。

      为了避免缓冲区溢出,建议使用相对安全的限制字符数量的字符串操作函数代替一些危险函数,如

     用 strncpy() 代替strcpy()
     用 strncat() 代替strcat()
     用 snprintf() 代替sprintf()
     用 fgets() 代替gets()

    这些函数会截断超过指定限制的字符串,但要注意他们并不能保证目标字符串总是以NULL为结尾,如果源字符串的前n个字符不存在NULL字符,那么转换后的目标字符串就不是以NULL结尾的。

    错误的:

    char a[16];

    strncpy(a, "0123456789abcdef", sizeof(a));

    这样调用后,字符数组a中的字符串是没有NULL结束符的,也没有空间存放NULL结束符了。

     

    正确的:

    char a[16];
    strncpy(a, "0123456789abcdef", sizeof(a) - 1 );
    a[sizeof(a) - 1] = ' ' ;

     

    26、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)  [Page]
          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?

    27、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。

        区分Release和Debug,通过项目组中统一的集成测试的调测开关来实现,编译开关要规范统一,调测打印的日志要有统一的规定。

    28.使用int类型变量来接收字符I/O函数的返回值

         字符I/O函数 fgetc,getc,getchar等都是从一个流中读取一个字符,并把它以int类型的值返回。如果这个流到达文件结尾或者发生读取错误时,函数返回EOF。fputc,putc,putchar和ungetc也是一样,返回一个字符或者EOF。

         如果这些I/O函数的返回值需要与EOF进行比较,不要将返回值的类型定义为char类型,因为char是有符号的8位数,而int是32位的值,如果getchar返回的字符的ASCII值为0xFF,转换为char后,被解释为EOF。因为这个值被有符号扩展为0xFFFFFFFF(EOF)执行比较。

         EOF宏在stdio.h中定义了,

    /* Returned by various functions on end of file condition or error. */
    #define    EOF    (-1)

    这个 -1,如果将它存放在unsigned char 类型的数值内,它将变为 0xFF.如果getchar返回的字符的ASCII值为0xFF,转换为char类型后,将会保存为0xFFFFFFFF.

    解决方法:使用int类型来接收getchar()的返回值

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