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一、编程规范基础知识
1、头文件
2、程序的板式风格
3、命名规则
二、表达式和基本语句
1、运算符的优先级
2、复合表达式
3、if语句
4、循环语句的效率
5、for循环语句 6、switch语句
三、常量
1、#define和const比较
2、常量定义规则
四、函数设计
1、参…目录
一、编程规范基础知识
1、头文件
2、程序的板式风格
3、命名规则
二、表达式和基本语句
1、运算符的优先级
2、复合表达式
3、if语句
4、循环语句的效率
5、for循环语句 6、switch语句
三、常量
1、#define和const比较
2、常量定义规则
四、函数设计
1、参数规则
2、返回值规则
3、函数内部实现规则
4、断言
五、内存管理
1、内存分配
2、指针与数组
3、free和delete 4、动态内存释放 5、内存耗尽
6、malloc和free使用 一、编程规范基础知识
1、头文件
1防止头文件被重复包含 首先和大家聊一聊头文件为什么会被被重复包含呢。这一错误操作主要是因为include嵌套造成的。举个例子在a.h文件中#include c.h而在b.c文件中#include a.h和#include c.h。此时就造成了c.h重复包含。 头文件被重复引用会引起哪些后果呢有些头文件重复引用只是增加了编译工作的工作量不会引起太大的问题仅仅是编译效率低一些但是对于大工程而言编译效率就是很重要的了有些头文件重复包含会引起编译错误比如在头文件中定义了全局变量或写了函数的实现而不是声明(虽然这种方式不被推荐但确实是C规范允许的)这种会引起重复定义。 那么如何避免头文件被重复包含呢我们可以使用#ifndef/#define/#endif方式下面我们给出该用法如何来使用
#ifndef __XXX_H__ //意思是 if not define __XXX_H__ 也就是没包含XXX.h#define __XXX_H__ //就定义__XXX_H__... //此处放头文件中本来应该写的代码#endif //否则不需要定义
2引用头文件 头文件引用标准库的头文件编译器将从标准目录开始搜索。 头文件引用非标准库的头文件将从用户的工作目录开始搜索用户自己创建的头文件。
2、程序的板式风格 清晰、美观是程序风格的重要构成因素。
1空行 我们在编程时可以使用空行起着分隔程序段落的作用。关于空行和大家聊一下以下三点规则空行不会浪费内存在每个类声明之后、每个函数定义结束之后都要加空行在一个函数体内逻揖上密切相关的语句之间不加空行其它地方应加空行分隔。
2代码行 一行代码只做一件事情如只定义一个变量或只写一条语句。这样的代码容易阅读并且方便于写注释。关于代码行主要是以下几点规则
规则一if、for、while、do等语句独自占一行执行语句不得紧跟其后。不论执行语句有多少后面都要加{}。这样可以防止书写失误。
规则二关键字之后要留空格。像 const、virtual、inline、case 等关键字之后至少要留一个空格否则无法辨析关键字。像 if、for、while 等关键字之后应留一个空格再跟左括号‘’以突出关键字。
规则三如果‘;’不是一行的结束符号其后要留空格如for(initialization; condition; update)。
规则四赋值操作符、比较操作符、算术操作符、逻辑操作符、位域操作符如“”、“” “”、“”、“”、“”、“%”、“”、“||”、“”,“^”等二元操作符的前后应当加空格。
3对齐 关于对齐讲两点规则
规则一程序的分界符‘{’和‘}’应独占一行并且位于同一列同时与引用它们的语句左对齐。
规则二{ }之内的代码块在‘{’右边数格处左对齐。 4长行拆分 每条代码行不要过长不利于观看和打印。长表达式要在低优先级操作符处拆分成新行操作符放在新行之首以便突出操作符。拆分出的新行要进行适当的缩进使排版整齐语句可读。 5修饰符 修饰符位置 * 和 紧靠变量名。 int* x, y; // 这样写y容易被误解为指针变量。应该修改为int *x, y这样y就不会再被误解成指针了。 6注释 如果代码本来就是清楚的则不必加注释。否则多此一举令人厌烦。注释的花样要少 。注释的位置应与描述的代码相邻可以放在代码的上方或有方不可放在下方。当代码比较长特别是有多重循环应当在一些段落的结束处加注释便于阅读。
3、命名规则 Windows应用程序的标识符通常采用“大小写”混排的方式如 AddChild。而 Unix 应用程序的标识符通常采用“小写加下划线”的方式如 add_child。接下来讲几点常见规则
规则一类名和函数名用大写字母开头的单词组成。
规则二变量和参数用小写字母开头的单词组成。
规则三常量全用大写字母用下划线分割单词。
规则四静态变量加前缀s_(表示static)。
规则五如果使用全局变量则使全局变量加前缀g_(表示global)。
二、表达式和基本语句
1、运算符的优先级 如果代码行中的运算符比较多用括号确定表达式的操作顺序避免使用运算符默认的优先级。
比如if ((a | b) (a c))
2、复合表达式 关于复合表达式在这里讲解以下三点规则
规则一不要编写太复杂的复合表达式。
规则二不要有多用途的复合表达式。例如:d (a b c) r , 该表达式既求 a 值又求 d 值。应该拆分为两个独立的语句。
规则三不要把程序中的复合表达式与“真正的数学表达式”混淆。 例如 if (a b c) 。在这条语句里a b c 是数学表达式而不是程序表达式所以该语句并不表示 if ((ab) (bc)) 而是成了令人费解的 if ( (ab)c )。
3、if语句
1布尔变量与零值比较 不可将布尔变量直接与 TRUE、FALSE 或者 1、0 进行比较。根据布尔类型的语义零值为“假”记为 FALSE任何非零值都是“真”记为TRUE。 假设布尔变量名字为 flag它与零值比较的标准 if 语句如下
- if (flag) 表示 flag 为真
- if (!flag) 表示 flag 为假2整型变量与零值比较 应当将整型变量用“”或“”直接与 0 比较。假设整型变量的名字为 value它与零值比较的标准 if 语句如下
if (value 0)
if (value ! 0) 3浮点变量与零值比较 不可将浮点变量用“”或“”与任何数字比较。无论是 float 还是 double 类型的变量都有精度限制。一定要避免将浮点变量用“”或“”与数字比较应该设法转化成“”或“”形式。
假设浮点变量的名字为 x应当将if (x 0.0)隐含错误的比较转化为if ((x-EPSINON) (xEPSINON)) //其中 EPSINON 是允许的误差即精度。EPSINON是e的负10次方该数表示接近于0的小正数。4指针变量与零值比较 应当将指针变量用“”或“”与 NULL 比较。指针变量的零值是“空”记为 NULL。尽管NULL 的值与 0 相同但是两者意义不同。假设指针变量的名字为 p它与零值比较的标准 if 语句如下
if (p NULL) // p 与 NULL 显式比较强调 p 是指针变量 if (p ! NULL) 4、循环语句的效率 本块重点讲述循环体的效率。提高循环体效率的基本办法是降低循环体的复杂性。接下来讲解两种主要规则
规则一在多重循环如果有可能应当将最长的循环放在最内层最短的循环放在最外层以减少cpu跨切循环层的次数。如下图所示
for (i0; i5; i )
{for (j0; j100; j) { sum sum a[j][i]; }
} 规则二如果循环体内存在逻辑判断并且循环次数很大宜将逻辑判断移到循环体外面。如下图所示
for (i0; iN; i)
{ if (condition) DoSomething(); else DoOtherthing();
} 转化为
if (condition)
{ for (i0; iN; i) DoSomething();
}
else
{ for (i0; iN; i) DoOtherthing();
} 5、for循环语句 不可在for循环内修改循环变量防止for循环失去控制。建议for循环控制变量的取值采用半开半闭区间的写法。如图 6、switch语句 switch是多分支语句格式如下
switch (variable)
{ case value1:break; case value2: break; default:break;
}规则一每个case语句的结尾不要忘了加break否则将导致多个分支重叠(除非有意使用多个分支重叠)。
规则二不要忘记最后那个default分支。即使程序真的不需要default处理也应该保留语句defaultbreak那样做并非多此一举而是为了防止别人误以为你忘了default处理。
三、常量
1、#define和const比较
(1) const常量有数据类型而宏常量没有类型。编译器可以对前者进行类型安全检查。而对后者只进行字符替换没有类型安全检查并且字符替换可能会产生意料不到的错误(边际效应)。
(2) 有些集成化的调试工具可以对const常量进行调试但是不能对宏常量进行调试。
(3) 在c程序中只使用const常量而不使用宏常量即const常量完全替代宏常量。 2、常量定义规则 规则一需要对外公开的常量放在头文件中不需要对外公开的常量在定义文件的头部。为便于管理可以把不同模块的常量集中存放在一个公共的头文件中。
规则二如果某一常量与其它常量密切相关应在定义中包含这种关系而不应给出一些孤立的值。例如
const float RADIUS 100;
const float DIAMETER RADIUS * 2;四、函数设计 函数接口的两个要素是参数和返回值。C语言中函数的参数和返回值的传递方式有两种:值传递和指针传递。C语言中多了引用传递引用传递的性质像指针传递而使用方式却像值传递。
1、参数规则
规则一参数的书写要完整。如果函数没有参数则用 void 填充。
规则二参数命名要恰当顺序要合理。一般应将目的参数放在前面源参数放在后面。
规则三如果参数是指针且仅作输入用则应在类型前加 const以防止该指针在函数体内被意外修改。
void StringCopy(char *strDestinationconst char *strSource);规则四如果输入参数以值传递的方式传递对象则宜用const 方式来传递这样可以省去临时对象的构造和分析过程从而提高效率。
2、返回值规则 (1)不要省略返回值的类型 C语言中凡不加类型说明的函数一律自动按整型处理。这样做易被误认为是 void类型。C语言有严格的类型安全检查不允许上述情况发生。由于C可以调用C函数为了避免混乱规定任何c/c函数都必须有类型。如果函数没有返回值那么应声明为void类型。
(2)函数名字与返回值类型在语义上不可冲突 3 不要将正常值和错误标志混在一起返回。正常值用输出参数获得而错误标志用return语句返回 在正常情况下getchar的确返回单个字符。但如果getchar碰到文件结束标志或发生读错误它必须返回一个标志EOF。为了区别于正常的字符只好将EOF定义为负数通常为-1。因此函数getchar就成了int类型。
3、函数内部实现规则
(1) 在函数的入口处对参数的有效性进行检查 很多程序错误是由非法参数引起的应当充分理解并正确使用断言assert 来防止此类错误。
(2) 在函数的出口处对return语句的正确性和效率进行检查。 return语句不可返回指向栈内存的指针或者引用因为该内存在函数体结束时被自动销毁。强行使用会造成非法访问(等于访问了一块不再属于你的空间)。
4、断言 程序一般分为Debug版本和Release版本Debug版本用于内部调试Release版本发行给用户使用。 断言assert是仅在Debug版本起作用的宏他用于检查不应该发生的情况。在运行过程中assert的参数为假那么程序就会终止。 如果程序在assert处终止了并不是说含有该assert的函数有错误而是调用者出了差错assert可以帮助我们找到发生错误的原因。
(1) 使用断言捕捉不应该发生的非法情况。不要混淆非法情况与错误情况之间的区别错误情况是必然存在的并且一定要做出处理。
(2) 在函数的入口处使用断言检查参数的有效性(合法性)。
(3) 在编写函数时要进行反复考察如果不可能的事情的确发生了则要用断言进行报警。 五、内存管理
1、内存分配
内存分配方式有三种 1从静态存储区域分配 内存在程序编译的时候就已经分配好这块内存在程序的整个运行期间都存在。例如全局变量static 变量。 2在栈上创建 在执行函数时函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中效率很高但是分配的内存容量有限。 3从堆上分配亦称动态内存分配 程序在运行的时候用 malloc 或 new 申请任意多少的内存程序员自己负责在何时用 free 或 delete 释放内存。动态内存的生存期由我们决定使用非常灵活但问题也最多。 在这里关于内存分配不过多赘述了对这里不熟悉的同学推荐看这篇文章---《C语言内存空间布局》讲解十分详细。
在简单总结一下内存分配的几种常见错误吧
(1)内存分配未成功却使用了它。
(2)内存分配成功但尚未初始化就引用它。
(3)内存分配成功并且已初始化但操作越过了内存的边界。
(4)忘了释放内存。动态内存的申请与释放必须配对程序中malloc与free的次数一定要相同否则肯定有错误(new与delete同理)。
(5)内存释放了却继续使用它。
2、指针与数组
1对比 数组在静态存储区(全局数组)或者在栈上被创建。数组名对应着(而不是指向)一块内存其地址与容量在生命期内保持不变只有数组的内容可以改变。 指针可以随时指向任意类型的内存块它的特征是可变常用指针来操作动态内存。指针远比数组灵活但也更危险。
2内容的复制与比较 不能对数组名进行直接复制与比较。若想把数组a的内容复制给数组b应该用标准库函数strcpy进行复制。比较a与b的内容是否相等应该也用标准库函数strcmp进行比较。 若要复制数组a的内容应用malloc申请strlen(a)1个字节的内存空间再用strcpy进行字符串复制。
3内存容量 用运算符sizeof可以计算出数组的容量(字节数)。 C/C没有办法知道指针所指的内存容量除非在申请内存时记住它。
3、free和delete free和delete只是把指针所指向的空间释放掉但并没有把指针本身干掉。 切记要初始化指针释放指针后要置成空指针。要么将指针设置为 NULL要么让它指向合法的内存。例如 char *p NULL; *char *str (char *) malloc(100); 4、动态内存释放 1) 指针消亡了并不表示他所指的内存会被自动释放。
2 内存被释放了并不表示指针会消亡或者成了NULL指针。
3程序终止运行一切指针都会消亡动态内存会被操作系统回收。 5、内存耗尽 如果在申请动态内存时找不到足够大的内存块malloc 和 new 将返回 NULL 指针宣告内存申请失败。通常有三种方式处理“内存耗尽”问题。
(1) 判断指针是否为NULL如果是则马上用return语句终止本函数。
(2) 判断指针是否为NUL如果是则马上用exit(1)终止整个程序的运行。
(3) 为new和malloc设置异常处理函数。 对于 32 位以上的应用程序而言无论怎样使用malloc 与 new几乎不可能导致“内存耗尽”。
6、malloc和free使用
malloc函数原型如下 int *p (int *) malloc(sizeof(int) * length);(1)malloc返回值是void* ,在调用malloc时要显式地进行类型转换将void*转换成所需要的指针类型。
(2)malloc函数本身不识别要申请的内存是什么类型他只关心内存的总字节数。
(3)在malloc的()中使用sizeof运算符是良好的风格。
free函数原型如下
void free(void *memblock); 为什么free函数不像malloc函数那样复杂呢这是因为指针的类型以及它所指向的内存的容量事先都是知道的语句free能正确地释放内存。如果该指针是NULL指针那么free对指针无论操作多少次都不会出现问题。如果该指针不是NULL指针那么free连续操作两次就会导致程序运行错误。 本篇文章是我在学习林锐博士的《高质量的C/C编程》及一些其他网络资料之后进行的一篇自我学习总结。由于对C还不是很熟悉所以本篇文章主要总结了C语言部分在日后深入学习C时在进行详细补充。如果本篇文章哪里出现问题感谢大家能够指正。
