高质量C/C++编程(片段)
这段文字是我从林锐博士的<高质量C/C++编程>节选出来的片段,使其便于快速阅读
【规则1-2-1】为了防止头文件被重复引用,应当用ifndef/define/endif结构产生预处理块。 l 【规则1-2-2】用 #include <filename.h> 格式来引用标准库的头文件(编译器将从标准库目录开始搜索)。 l 【规则1-2-3】用 #include “filename.h” 格式来引用非标准库的头文件(编译器将从用户的工作目录开始搜索)。 2 【建议1-2-1】头文件中只存放“声明”而不存放“定义 -------------------------------- 4.3.1 布尔变量与零值比较 l 【规则4-3-1】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)。TRUE的值究竟是什么并没有统一的标准。例如Visual C++ 将TRUE定义为1,而Visual Basic则将TRUE定义为-1。 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 其它的用法都属于不良风格,例如: 4.3.2 整型变量与零值比较 l 【规则4-3-2】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)
l 【规则4-3-3】不可将浮点变量用“==”或“!=”与任何数字比较。 千万要留意,无论是float还是double类型的变量,都有精度限制。所以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) && (x<=EPSINON)) 其中EPSINON是允许的误差(即精度)。
l 【规则4-3-4】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) ------------------------- 循环语句的效率 -------------------------- class A {… A(int size); // 构造函数 const int SIZE ; }; A::A(int size) : SIZE(size) // 构造函数的初始化表 { … } A a(100); // 对象 a 的SIZE值为100 A b(200); // 对象 b 的SIZE值为200 --------------------------------- 规则6-1-3】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。 例如: void StringCopy(char *strDestination,const char *strSource); 【规则6-1-4】如果输入参数以值传递的方式传递对象,则宜改用“const &”方式来传递,这样可以省去临时对象的构造和析构过程,从而提高效率。
(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。 --------------------------------------
编程新手常犯这种错误,因为他们没有意识到内存分配会不成功。常用解决办法是,在使用内存之前检查指针是否为NULL。如果指针p是函数的参数,那么在函数的入口处用assert(p!=NULL)进行检查。如果是用malloc或new来申请内存,应该用if(p==NULL) 或if(p!=NULL)进行防错处理。 ------------------------------ C++/C程序中,指针和数组在不少地方可以相互替换着用,让人产生一种错觉,以为两者是等价的。 数组要么在静态存储区被创建(如全局数组),要么在栈上被创建。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”,所以我们常用指针来操作动态内存。指针远比数组灵活,但也更危险 示例7-3-1中,字符数组a的容量是6个字符,其内容为hello\0。a的内容可以改变,如a[0]= ‘X’。指针p指向常量字符串“world”(位于静态存储区,内容为world\0),常量字符串的内容是不可以被修改的。从语法上看,编译器并不觉得语句p[0]= ‘X’有什么不妥,但是该语句企图修改常量字符串的内容而导致运行错误。 7.3.2 内容复制与比较 不能对数组名进行直接复制与比较。示例7-3-2中,若想把数组a的内容复制给数组b,不能用语句 b = a ,否则将产生编译错误。应该用标准库函数strcpy进行复制。同理,比较b和a的内容是否相同,不能用if(b==a) 来判断,应该用标准库函数strcmp进行比较。 语句p = a 并不能把a的内容复制指针p,而是把a的地址赋给了p。要想复制a的内容,可以先用库函数malloc为p申请一块容量为strlen(a)+1个字符的内存,再用strcpy进行字符串复制。同理,语句if(p==a) 比较的不是内容而是地址,应该用库函数strcmp来比较。
// 数组… char a[] = "hello"; char b[10]; strcpy(b, a); // 不能用 b = a; if(strcmp(b, a) == 0) // 不能用 if (b == a) … // 指针… int len = strlen(a); char *p = (char *)malloc(sizeof(char)*(len+1)); strcpy(p,a); // 不要用 p = a; if(strcmp(p, a) == 0) // 不要用 if (p == a) ------------------------------------ 针p指向a,但是sizeof(p)的值却是4。这是因为sizeof(p)得到的是一个指针变量的字节数,相当于sizeof(char*),而不是p所指的内存容量 void Func(char a[100]) { cout<< sizeof(a) << endl; // 4字节而不是100字节 } ----------------------------------- 毛病出在函数GetMemory中。编译器总是要为函数的每个参数制作临时副本,指针参数p的副本是 _p,编译器使 _p = p。如果函数体内的程序修改了_p的内容,就导致参数p的内容作相应的修改。这就是指针可以用作输出参数的原因。在本例中,_p申请了新的内存,只是把_p所指的内存地址改变了,但是p丝毫未变。所以函数GetMemory并不能输出任何东西。事实上,每执行一次GetMemory就会泄露一块内存,因为没有用free释放内存 ----------------------------------- 用函数返回值来传递动态内存这种方法虽然好用,但是常常有人把return语句用错了。这里强调不要用return语句返回指向“栈内存”的指针,因为该内存在函数结束时自动消亡,见示例7-4-4。
char *GetString(void) { char p[] = "hello world"; return p; // 编译器将提出警告 } ------------------------------------- 用调试器跟踪示例7-5,发现指针p被free以后其地址仍然不变(非NULL),只是该地址对应的内存是垃圾,p成了“野指针”。如果此时不把p设置为NULL,会让人误以为p是个合法的指针。 ------------------------------- alloc与free是C++/C语言的标准库函数,new/delete是C++的运算符。它们都可用于申请动态内存和释放内存。 函数malloc的原型如下: u malloc返回值的类型是void *,所以在调用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。 free(p)能正确地释放内存。如果p是NULL指针,那么free对p无论操作多少次都不会出问题。如果p不是NULL指针,那么free对p连续操作两次就会导致程序运行错误。 ----------------------------------- 运算符new使用起来要比函数malloc简单得多,例如: 在用delete释放对象数组时,留意不要丢了符号‘[]’。例如 ------------------------------------------ 如果C++程序要调用已经被编译后的C函数,该怎么办? ---------------------------------------------- 对于任意一个类A,如果不想编写上述函数,C++编译器将自动为A产生四个缺省的函数,如 ----------------------------------------------- 构造从类层次的最根处开始,在每一层中,首先调用基类的构造函数,然后调用成员对象的构造函数。析构则严格按照与构造相反的次序执行,该次序是唯一的,否则编译器将无法自动执行析构过程。 ------------------------------------------------ u 如果输入参数采用“指针传递”,那么加const修饰可以防止意外地改动该指针,起到保护作用。 对于非内部数据类型的输入参数,应该将“值传递”的方式改为“const引用传递”,目的是提高效率。例如将void Func(A a) 改为void Func(const A &a)。 -------------------------------------------------- u 如果给以“指针传递”方式的函数返回值加const修饰,那么函数返回值(即指针)的内容不能被修改,该返回值只能被赋给加const修饰的同类型指针。 ---------------------------------------------------- 任何不会修改数据成员的函数都应该声明为const类型。如果在编写const成员函数时,不慎修改了数据成员,或者调用了其它非const成员函数,编译器将指出错误,这无疑会提高程序的健壮性。 int Stack::GetCount(void) const ---------------------------------------------- #ifndef GRAPHICS_H // 防止graphics.h被重复定义 |
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