C語言/C++基本語句編程風(fēng)格

初學(xué)者階段編程時，編寫基本語句可能會有隱含錯誤的方式，基本語句主要針對if、for、while、goto、switch等，它們看似簡單，但使用時隱患比較多，本文歸納了使用語句的一些規(guī)則和建議。

基本語句編程舉例

• if語句

if語句是C++/C語言中最簡單、最常用的語句，然而很多編程人員用隱含錯誤的方式寫if語句，本文以“與零值比較”為例，進(jìn)行討論。

（1）布爾變量與零值比較：不可將布爾變量直接與TRUE、FALSE或者1、0比較。根據(jù)布爾類型的語義，零值為“假”（記為FALSE），任何非零值都是“真”（記為TRUE）。TRUE的值究竟是什么并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，

例如VC++將TRUE定義為1，而VB則將TRUE定義為-1。

假設(shè)布爾變量名為flag，它與零值比較的標(biāo)準(zhǔn)if語句如下

if（flag）//表示flag為真
if（！flag） //表示flag為假

其他的用法都屬于不良風(fēng)格，例如：

if（flag == TRUE）
if(flag == FALSE)
if（flag == 1 ）
if(flag == 0 )

(2)整型變量與零值比較：應(yīng)當(dāng)將整型變量用“==”或“！=”直接與0比較。假設(shè)整型變量的名字為value，它與零值比較的標(biāo)準(zhǔn)if語句如下：

if(value == 0)
if(value != 0)

不可以模仿布爾變量的風(fēng)格而寫成：

if(value)
if(!value)   //會讓人誤解value是布爾變量

（3）浮點(diǎn)變量與零值比較：不可以將浮點(diǎn)變量用“==”或“!=”與任何數(shù)字比較。

千萬留意，無論是float還是double類型的變量，都有精度限制，所以一定要避免將浮點(diǎn)變量用“==”或“!=”與數(shù)字比較，應(yīng)該設(shè)法轉(zhuǎn)化成“>=”或“<=”形式。假設(shè)浮點(diǎn)變量的名字為x，應(yīng)該將

if(x == 0.0)  //隱含錯誤的比較

轉(zhuǎn)化為

if((x >= -EPSINON) && (x <= EPSINON))
//其中EPSINON是允許的誤差（即精度）。

（4）指針變量與零值比較：應(yīng)當(dāng)將指針變量用“==”或“!=”與NULL比較。

指針變量的零值是“空”（記NULL）。盡管NULL的值與0相同，但二者的意義不同。假設(shè)指針變量名p，它與零值比較的標(biāo)準(zhǔn)if語句如下：

if(p == NULL)
if(p != NULL)   //p與NULL顯式比較，強(qiáng)調(diào)p是指針變量

不要寫成：

if（p == 0）
if（p != 0）    //容易讓人誤解p是整型變量

或者

if(p)
if(!p)    //容易讓人誤解p是布爾變量

（5）對if語句的補(bǔ)充說明

有時候可能會看到if（NULL == p）這樣古怪的格式。這樣寫能夠防止將if（p == NULL）誤寫成if（p = NULL），而有意將p和NULL顛倒。編譯器認(rèn)為if（p = NULL）是合法的，但會指出if（NULL = p）是錯誤的，因?yàn)镹ULL不能被賦值。程序中有時會遇到if/else/return的組合，應(yīng)該將如下不良風(fēng)格的程序：

if（condition）
    return x；
return y；

改寫成

if（condition）
{
    return x；
}
else
{
    return y；
}

或者改成更加簡練的：

return（condition ？x：y）；

• 循環(huán)語句的效率

C++/C循環(huán)語句中，for語句使用頻率最高，while語句其次，do語句很少用。提高循環(huán)體效率的基本方法是降低循環(huán)體的復(fù)雜性。

（1）在多重循環(huán)中，如果有可能，應(yīng)當(dāng)將最長的循環(huán)放在最內(nèi)層，最短的循環(huán)放在最外層，以減少CPU跨切循環(huán)層的次數(shù)。例如下面代碼示例b的效率就比示例a的高。

示例a：低效率（長循環(huán)在最外層）

for（row = 0; row < 100; row++）
{
   for(col=0;col<5;col++)
   {
      sum = sum +a[row][col];
   }
}

示例b：高效率（長循環(huán)在最內(nèi)層）

for（col = 0; col < 5; col++）
{
   for(row=0;row<100;row++)
   {
      sum = sum +a[row][col];
   }
}

（2）如果循環(huán)體內(nèi)存在邏輯判斷，并且循環(huán)次數(shù)很大，宜將邏輯判斷移到循環(huán)體的外面。

示例c的程序比示例d多執(zhí)行了 N-1 次邏輯判斷。并且由于前者老要進(jìn)行邏輯判斷，打斷了循環(huán)“流水線”作業(yè)，使得編譯器不能對循環(huán)進(jìn)行優(yōu)化處理，降低了效率。如果 N 非常大，最好采用示例 d的寫法，可以提高效率。如果 N 非常小，兩者效率差別并不明顯，采用示例 c的寫法比較好，因?yàn)槌绦蚋雍啙崱?/p>

示例c：效率低但程序簡潔

for（i = 0; i < N; i++）
{
if(condition)
    DoSomthing();
else
    DoSomthing();
}

示例d：效率高但程序不簡潔

if (condition)
{
    for (i=0; i<N; i++)
        DoSomething();
}
else
{
    for (i=0; i<N; i++)
      DoSomething();
}

(3)for語句的循環(huán)控制變量

不可以在for循環(huán)體內(nèi)修改循環(huán)變量，防止for循環(huán)失去控制。

建議for語句的循環(huán)控制變量的取值采用“半開半閉區(qū)間”寫法。

示例e中的x值屬于半開半閉區(qū)間“0=<x<N”，起點(diǎn)到終點(diǎn)的間隔為N，循環(huán)次數(shù)為N。示例f中的x值屬于閉區(qū)間“0=<x<=N-1”，起點(diǎn)到終點(diǎn)的間隔為N-1，循環(huán)次數(shù)為N。相比之下，示例e的寫法更加直觀，盡管兩者的功能是相同的。

示例e：循環(huán)變量屬于半開半閉區(qū)間

for（int x = 0；x < N; x++）
{
}

示例f：循環(huán)變量屬于閉區(qū)間

for（int x = 0；x <= N-1; x++）
{
}

• switch語句 switch是多分支選擇語句，而if語句只有兩個分支可供選擇。雖然可以用嵌套的if語句來實(shí)現(xiàn)多分支選擇，但那樣的程序冗長難讀。switch 語句基本格式：

switch（variable）
{
    case value1:
                  break;
    case value2:
                  break;
        default:
		  break;
}

每個 case 語句的結(jié)尾不要忘了加 break，否則將導(dǎo)致多個分支重疊（除非有意使多個分支重疊）。不要忘記最后那個 default 分支，即使程序真的不需要 default 處理，也應(yīng)該保留語句 default : break; 這樣做并非多此一舉，而是為了防止別人誤以為你忘了 default 處理。

• goto語句

自從提倡結(jié)構(gòu)化設(shè)計以來，goto 就成了有爭議的語句。

• 由于 goto 語句可以靈活跳轉(zhuǎn)，如果不加限制，它的確會破壞結(jié)構(gòu)化設(shè)計風(fēng)格。

• goto 語句經(jīng)常帶來錯誤或隱患。它可能跳過了某些對象的構(gòu)造、變量的初始化、重要的計算等語句，

例如：

goto state;
String s1, s2; // 被 goto 跳過
int sum = 0;   // 被 goto 跳過
state:

如果編譯器不能發(fā)覺此類錯誤，每用一次 goto 語句都可能留下隱患。很多人建議廢除 C++/C 的 goto 語句，以絕后患。

但實(shí)事求是地說，錯誤是程序員自己造成的，不是 goto 的過錯。goto 語句至少有一處可顯神通，它能從多重循環(huán)體中一下子跳到外面，用不著寫很多次的 break 語句; 例如：

{
 {
   {
     goto error;
   }
 }
}
error:

就像樓房著火了，來不及從樓梯一級一級往下走，可從窗口跳出火坑，所以我們主張少用、慎用 goto 語句，而不是禁用。

小結(jié)

主要針對if、for、while、goto、switch等基本語句使用時可能出現(xiàn)隱患問題，歸納了正確使用它們的一些規(guī)則和建議。如有不對留言指正 參考資料：林銳《 c/c++編程指南》

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