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全国计算机等级考试四级上机编程修养(下)

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作者:佚名    各类考试来源:不详    点击数:    更新时间:2010-2-3

  6、if 语句对出错的处理

  ———————————

  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else。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?)

  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J***A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" );

  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。

  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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