C/C++语言编程修养2

21、goto语句的使用
—————————
 
N年前，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()
    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:
     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。
--
 
。                 开始使劲
 
    #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
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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行左右的孙函数就差不多了。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
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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
    #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。
 
 
 
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_USER_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
，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 )
 
等等，都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; }
 
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，
 
    main()
    {
        char *p = LINE;
        PRINT_LINE;
    }
 
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。
--
                   开始使劲
    #define PRINT_NLINE(n)  while ( n-- >0 ) { 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，
 
    main()
    {
        char *p = LINE;
        PRINT_LINE;
    }
 
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
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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/n");
         ......
    }
 
    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。

 

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接喜欢这样来：

p = pHead;
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
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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。

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
* 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。

 

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。

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

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”！

 

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。