Ｃ语言漫谈(1)

 来源：hur.cn

是被使用的最广泛的一种高级语言，其历史相当久远。而其发展也相当神速， 从当初的标准C发展到后来的。其性能也发生了很多很大的变化。拥有众多的编译器，其中不乏优秀者众多。从当初的Turbo C引入集成化编译环境后，就以其灵活性，高效率，可移植性好深入人心。后来发展起来的,Java 等语言，无不是在 其基础进行扩充，使其更为灵活，更方便易用。新的编译器引入了很多特色。使得语法更加灵活。摒弃了标准C对语法死板的要求。使得随心所欲。这里推荐 Borland 和Visual .当然这是指Dos应用，如果Windows应用程序，那么当 首推Visual .Visual 的可视化及自动代码生成功能相当强大。尤其它提供的 Wizard 和Appstudio，使得程序简直成为一种享受。而且由于Visual 在各版本之间的连续性，使得者不必经历换版带来的痛苦。从其1.5版直到最新的5.0版兼容性保持的很好。而且在中也包含了控制台应用（Dos），以及Windows Application,application wizard各种应用，所以是一个强大的包。 学习，起初会觉得要记的东西太多，这是由于它太灵活了。但是学到一定程度，就会尝到甜头了。这种灵活性带来的是可读性好，语法简单，效率高。当然最大的 特色还是它的指针对指针的透彻理解将是今后工作中的得力助手。因为在中指针无处不见，很多参数就完全是指针化的。虽然Java中摒弃了指针，那是从安全性 方面考虑。如果从性能上来说，那是大亏了。所以指针是一个核心。要学好，无非要透彻理解书本概念，辅之以大量上机。要想提高应用水平， 就要多看些应用方面的书。比如看看数据结构，然后自己想办法来实现其中的算法。总之，是靠编出来的，不是靠看出来的。在调试程序时，尽量自己解决，实在 解决不了，可以请教老师，总之，独立思考很重要。有条件的话，在网上提问题，可受到事半功倍的效果。坚持下去，相信不久你就会成功的喜悦了。 以上所述，旨在抛砖引玉，若有不当，敬请见谅！

编写优质无错代码

一. 引言
八月上旬，深圳举办了一个讨论会，主题是"编写优质无错代码"。这个讨论会吸引了深圳各大公司，通信公司的程序员，系统分析员参加，并在讨论会后纷纷表示，这种讨论会很有实际价值，希望将这种形式的讨论会继续下去，形成一个，以提高大家的水平和交换有价值的信息资料。
这个活动的发起是从网络上开始的。我偶然看到了这个讨论会的论题，发生了兴趣。本来周末的我一般是很懒的，没什么事情是不会出门的。而当我看到这论题后，就给举办者发信表示愿意参加。于是，一个周六的下午，我就坐在了讨论会的现场。参加完这个讨论后，我觉得有必要把其中的精华部分写下来，和网络上的广大程序员共享，于是就有了这篇文章。 二.主题：
编写优质无错的代码---讨论会主题。相信每个程序员都有这种希望，谁都不愿意自己写出来的代码在release之后出错，需要不停的修改维护。但是，主持人提出了这样一个问题："编写优质无错代码是否必要？" 为什么呢？我稍微解释一下。在项目的时间很紧张的时候，是按期完成任务重要，还是代码的稳定性，优质无错重要呢？
主持人提出的四个具体问题是：
1、编写优质无错的代码的代价是什么？
2、代码的质量重要还是编写效率重要？
3、在压力的情况下，你会牺牲质量来提高效率么？
4、编写优质无错的代码是否意味着效率的降低?
对于第一个问题，编写优质无错代码的代价当然是时间，不过随着人员的经验逐渐丰富，所需要的时间也逐渐减少。
对于第二个问题，代码的质量比编写效率重要。当你花了1周时间写出来的代码需要你花一个月或者更长的时间去debug, 去修改错误，这种效率的损失是得不偿失的。
对于第三个问题， 这需要看项目经理或者产品经理的态度和专业精神了。如果在一个专业的项目经理或者产品经理的指挥下，当然是首先保证质量其次提高效率。而对于某些项目经理或者产品经理来说，按时完成任务是最重要的，他们往往不在乎在发布之后花比时间长得多的时间去修改程序，维护错误。因为，对于他们来说，首先是要完成任务，好给上级领导交差，至于后期维护，就是另外一个任务了，维护花的时间多，正说明了他这个项目的复杂性和难度。而对于人员来讲，所希望的则正好相反。人员不喜欢花太多的时间在一个烂摊子上。所以，在讨论会上，大家纷纷表示，应该让项目经理或者产品经理也来听一听这个讨论会:-)。
对于第四个问题，当然优质无错代码不是意味着效率的降低，而是正好相反，对提高效率有很好的促进作用。一个版本发布之后，如果因为错误太多，人员不得不去花很多时间修改bug, 甚至要从系统的体系结构方面去做大的改动，重新编写部分代码，这种效率的降低才是更大，更不能承受的。而且，花了太多的时间在老版本的维护上，必然影响到新版本的工程进度，直接影响到整个产品线的质量和进度，严重的甚至会毁掉整个产品。

对于这一个主题，我的回答是，在时间允许的范围之内，尽量提高代码的质量，不追求慢工出细活，不追求代码的100%无错，但是要保证99%以上的无错。这样，在时间的压力下，在质量要求的束缚下，就要求程序员有一个良好的习惯，和稳健的风格，以保证代码的优质无错。这就是第二个问题：什么是编写优质无错的代码的核心思想？优质无错是相对的，而不是绝对的。任何代码，都不可能说是绝对无错的，但是在绝大部分情况下，是稳定的，强健的，优质的，无错的。每次发布的时候，都会对上次的发布版本做若干修改，增强功能的同时，也要修改若干bug。
那么，核心思想就是:
怎样才能自动地查出这个错误。
怎样才能避免这个错误。

三.编写优质无错代码的经验
在说了上面很多理论性的问题之后，来看一看具体问题。
先来看一看一个具体的题目：（我本人就是先在网上看了这个题目，才对这个讨论会发生兴趣的）
题目1:
作为团队的一员，你需要实现一些库函数提供给其他人使用。假设你实
现的一个函数原型如下：

int DoSomeThing(char* pParam)
{
...
}

你们约定好参数pParam不能为NULL，但为了防止调用者错误传递NULL，你需要在你的函数里做判断处理。
请问你会选择那种方式，并说明原因？

(a) if (!pParam)
return 0;

(b) if (!pParam)
return ERROR_PARAM;

(c) if (!pParam)
pParam = "";
...

(d) if (!pParam)
throw EXCEPTION_ERROR_PARAM;

(e) if (!pParam)
MessageBox(...);

(f) assert(!pParam);

（附加说明一点，基于目前人员技术分布情况和参与讨论会的人员的技术分布情况，这次所列举的例子都是C/和Java方面的，不涉及到, ,等语言。不过对于这些程序员，讨论也是有借鉴作用的。）
关于这个问题，大概是所有的程序员都会遇到的。所以，在网上和讨论会上，都发生了激烈的争论和意见交换。我大概把主要的几种观点记录了一下，列举在下面：

1、选择f的理由
因为非NULL是约定，所以可以确定是调用者的问题，f可以明确地指出这一点，防止错误扩散。
我的附加说明: 防止错误扩散的意思是，如果用其他方式，比如throwexception的方式，这个异常不一定会在调用此函数的上一层被捕捉到，可能会被继续抛出直到最上一层或者直到在某一层被catch到，这样的话，错误就会距离发生地点很远，扩散开来。
这一观点，代表了一大部分的程序员的观点。

2、反对用f
不赞成assert, assert更重要的作用是程序体里面的一个注释, 在阅读程序的时候起作用不能依赖他来检测错误, 很大程度上assert容易使使用者依赖它本不应该依赖的东西。这也代表了部分程序员的观点，认为assert是不可依赖的，而应该依赖于错误检测，比如返回值或者异常。

3、另外一种观点
f和d都可取。如果没有系统开销的考虑，d则更好些。可以一举两得。如果没人catch这个exception，其结果就跟f一样，按bug处理，dump core留下一stack trace。如果有人catch，那就按运行错误处理......但是返回一特初值表示错误，只是将错误上交，掩耳盗铃而已。最终总得有个人assert,messagebox,throw exception,perror+exit,或别得什么的。既然已经是约定，就干脆付起责任。

4、一种反对d的理由
不可用d, 这就像你用人,却不相信人一样,偏要try,catch防范他。其实那个错是自己造成的,如果看到异常就容易不检讨自己。

5、关于观点3的支持意见
讨论过程中，有人认为assert检查的是bug, 而异常是可以恢复的意外情况。所以，观点3的支持者说：可恢复的意外是可以理解的，但可恢复的bug就没什么意义了。既然已经约定好了，你再违背，就属于是bug而不是意外了(比如打不开文件什么的)。很多库函数都不检查指针的合法性(除了系统调用以外，因为总不能让系统dump core吧)，也不检查指针是否为NULL(因为如果层层都检查，必定劳民伤财，干脆让最上面调用的人在调用之外查)。

6、选择d+f
选f+d, 好处如下：
a以最激烈的方式，充分暴露调用都的错误！能及时修改BUG
b便于调试,问题出现后，直接到事故现场。比120还快！
c对于realse版的代码没有任何副作用。
d以处理的代价来看 采用断言也是编写最小一种。
e它是多语种，多平台所通用的方式， 如:C / ,Java1.4 在win ,unix
通吃, 便于移置!
如果在现实中，测试没有能找到所有的BUG,那可能就要用异常来帮忙了！

当然，我也提出了我的观点, 我支持观点6。理由如下：
assert只在debug标志的时候有用，而在编译release版本的时候不起作用。assert对于检查硬编码的错误，是非常有用的，能够及时的查处编码的错误。比如borland c++的类库中就有很多这样的assert。但是assert不是万能的，因为有很多错误的发生不是完全在编译时发生的，而是运行时的错误。在release后，assert是不可能依赖的。那么，我们就需要exception这一机制来检测运行时错误，并相应的做出处理。当然，在异常检测和处理过程中还有许多需要讨论的问题，由于不是这一题目的范围，我们没有必要继续讨论得太多，但是，提出来希望大家注意：异常不是捕获了就完成任务了，而要对于不同的情况，采取不同的处理办法，千万不能只是捕获，而不做任何处理，那样和不捕获异常没有任何别。 在题目刚刚提出的时候，选择各种答案的人都有，所以，我有必要在这里把其他答案为什么不能选的理由说一下。 (a) if (!pParam)
return 0;
这是很多初级程序员常常采取的一种方式。返回值设为0。 因为函数的返回值往往是计算的结果，不赞成把错误标志值和计算结果混在一起使用，容易造成使用者的误会。当然，在很多unix函数中，由于历史原因，还存在很多这样子的函数，所以需要指出，不要沿用这种方式。

(b) if (!pParam)
return ERROR_PARAM;
b比a稍微好一点点，返回了一个常量或者预定义的宏。 从返回值的字面上，调用者能知道发生了什么错误，但是，这也不是一种好的方法。

(c) if (!pParam)
pParam = "";
...
这是最不好的方式。直接给pParam赋予空字符串，然后继续函数过程，这容易造成不可预料的后果，是程序不稳定的根源。

(d) if (!pParam)
throw EXCEPTION_ERROR_PARAM;抛出异常，刚刚已经讨论过了，不再赘述。

(e) if (!pParam)
MessageBox(...);
这是一种比较可笑的方式，当然也有不少人用。MessageBox是直接弹出一个对话框，告诉使用者，出错了。但是并不做任何处理，程序继续往下执行，直到出错崩溃。呵呵

(f) assert(!pParam);
断言，刚刚已经讨论过了，不再赘述。

以上这个题目，引发了所有与会者的兴趣，讨论异常热烈，最后，主持人也给出了自己的观点:d+f。当然这并不是标准答案，因为这一门课程本来就没有什么标准答案，大家见仁见智，这个答案只是经验的积累。

主持人紧接着列出了"编写优质无错代码的经验":
a.理想的编译器和实际的编译器
b.使用断言
c.函数的界面设计
d.考虑风险
e.态度的问题

以上是本节的主要内容。断言，刚刚的问题中已经讨论过了，来看看其他的内容。

理想的编译器和实际的编译器:

题目二：
下面memcpy函数实现有什么问题：
Void *memcpy(void *pvTo,void *pvFrom,size_t size){
byte *pbTo=(byte *) pvTo;
byte *pbFrom=(byte *)pvFrom；
while(size -- >0)；
*pbTo++= *pbFrom++;
return pvTo;
}

呵呵，粗略一看，这函数还真找不出问题来。但是仔细看看，你就会发现while(size -- >0)；这里多了一个分号，导致下面的*pbTo++= *pbFrom++;不是在while循环中执行多次，而是只执行了一次。当然这不是函数设计者的预期结果，而编译器却不会报告错误，因为while(size -- >0)；从语法上来讲，并没有错误。这就是理想的编译器和实际的编译器的区别所在。

那么，该怎么检查这种错误呢？主持人提出了如下办法：
while(size -- >0) NULL; 可以加入NULL来解决空语句. 这样子，当你需
要 while(size -- >0)
*pbTo++= *pbFrom++;
这种形式的时候，就不会发生错误了，只需要用眼睛看看，就能发现了。
两点好处 1 无冗余代码，2 使人更明白。减少风险.

还有人会这么写
if( (n=read(....)) == 1) ....
在这里，赋值符号=和判断相等的符号==容易敲错，而编译器又检查不出来，可能就会有如下错误：
If(ch = ‘ ’)...；这也是需要注意的问题。

理想的编译器和实际的编译器小结：
a.把屡次出错的合法的C习惯用法看成程序中的错误
b.增强编译器的警告级别
c.使用其它的工具来检查代码 如 Lint 等
d.进行单元测试
e.消除程序错误的最好方法是尽可能早、尽可能容易地发现错误，要寻求费力最小的自动查错的方法
f.努力减少程序员查错所需