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发信人: huhaiming (一生只爱她), 信区: Program
标  题: 编程修养(三)
发信站: 荔园晨风BBS站 (Sat May 10 10:49:41 2003), 转信

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 >= '0' && ch <= '9' ){
        /* 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els
e。先判断错误,如:

    if ( ch < '0' || ch > '9' ){
        /* 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
Leak。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malloc
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 */       "Permission 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
extern 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。


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※ 修改:·huhaiming 於 May 10 10:51:18 修改本文·[FROM: 192.168.0.200]
※ 转载:·荔园晨风BBS站 bbs.szu.edu.cn·[FROM: 192.168.0.200]


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