编程修养 (3)(转载)

dragon_kai

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 >= &#39;0&#39; && ch <= &#39;9&#39; ){
/* 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el
se。先判断错误，如：
if ( ch < &#39;0&#39; || ch > &#39;9&#39; ){
/* 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、头文件中的#ifndef
——————————
千万不要忽略了头件的中的#ifndef，这是一个很关键的东西。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。
还是把头文件的内容都放在#ifndef和#endif中吧。不管你的头文件会不会被多个文件引
用，你都要加上这个。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。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 Le
ak。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 );
}
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mallo
c系统函数（包括calloc，realloc）时千万要小心。
记得有一个UNIX上的服务应用程序，大约有几百的C文件编译而成，运行测试良好，等使
用时，每隔三个月系统就是down一次，搞得许多人焦头烂额，查不出问题所在。只好，
每隔两个月人工手动重启系统一次。出现这种问题就是Memery Leak在做怪了，在C/C++
中这种问题总是会发生，所以你一定要小心。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：
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，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
————————
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 );
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。
如：
Links *plnk = NULL; /* 对于全局变量plnk初始化为NULL */
10、h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。
H文件和C文件最大的用处就是声明和实现分开。这个特性应该是公认的了，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。
最后，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 */ \"ermission 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 exter
n 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。
我曾遇到过的最疯狂的事，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
。
［ 备注 ］
—————
有朋友对我说，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。

dragon_kai

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 >= &#39;0&#39; && ch <= &#39;9&#39; ){
/* 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el
se。先判断错误，如：
if ( ch < &#39;0&#39; || ch > &#39;9&#39; ){
/* 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、头文件中的#ifndef
——————————
千万不要忽略了头件的中的#ifndef，这是一个很关键的东西。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。
还是把头文件的内容都放在#ifndef和#endif中吧。不管你的头文件会不会被多个文件引
用，你都要加上这个。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。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 Le
ak。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 );
}
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mallo
c系统函数（包括calloc，realloc）时千万要小心。
记得有一个UNIX上的服务应用程序，大约有几百的C文件编译而成，运行测试良好，等使
用时，每隔三个月系统就是down一次，搞得许多人焦头烂额，查不出问题所在。只好，
每隔两个月人工手动重启系统一次。出现这种问题就是Memery Leak在做怪了，在C/C++
中这种问题总是会发生，所以你一定要小心。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：
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，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
————————
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 );
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。
如：
Links *plnk = NULL; /* 对于全局变量plnk初始化为NULL */
10、h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。
H文件和C文件最大的用处就是声明和实现分开。这个特性应该是公认的了，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。
最后，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 */ \"ermission 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 exter
n 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。
我曾遇到过的最疯狂的事，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
。
［ 备注 ］
—————
有朋友对我说，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。