内容取自《高质量C/C++编程指南》
读者可能怀疑:连 if、for、while、goto、switch 这样简单的东西也要探讨编程风格,是不是小题大做?我真的发觉很多程序员用隐含错误的方式写表达式和基本语句,我自己也犯过类似的错误。表达式和语句都属于 C++/C 的短语结构语法。它们看似简单,但使用时隐患比较多。本章归纳了正确使用表达式和语句的一些规则与建议。
一、 运算符的优先级
这里要注意一元运算符 + - * 的优先级高于对应的二元运算符。
规则:如果代码行中的运算符比较多,用括号确定表达式的操作顺序,避免使用默认的优先级。
由于将表 4-1 熟记是比较困难的,为了防止产生歧义并提高可读性,应当用括号确定表达式的操作顺序。例如: if ((a | b) && (a & c))
二、 复合表达式
如 a = b = c = 0 这样的表达式称为复合表达式。允许复合表达式存在的理由是:(1)书写简洁;(2)可以提高编译效率。但要防止滥用复合表达式。
规则:
1、不要编写太复杂的复合表达式。如:
i = a >= b && c < d && c + f <= g + h ; // 复合表达式过于复杂
2、不要有多用途的复合表达式。如:
d = (a = b + c) + r ;该表达式既求 a 值又求 d 值。应该拆分为两个独立的语句:a = b + c;d = a + r;
3、不要把程序中的复合表达式与“真正的数学表达式”混淆。如:
if (a < b < c) // a < b < c 是数学表达式而不是程序表达式并不表示 if ((a<b) && (b<c))而是成了令人费解的 if ( (a<b)<c )
三、 if语句
if 语句是 C++/C 语言中最简单、最常用的语句,然而很多程序员用隐含错误的方式写 if 语句。本节以“与零值比较”为例,展开讨论。
布尔变量与零值比较
规则:不可将布尔变量直接与 TRUE、FALSE 或者 1、0 进行比较。
根据布尔类型的语义,零值为“假”(记为 FALSE),任何非零值都是“真”(记为TRUE)。TRUE 的值究竟是什么并没有统一的标准。例如 Visual C++ 将 TRUE 定义为1,而 Visual Basic 则将 TRUE 定义为-1。假设布尔变量名字为 flag,它与零值比较的标准 if 语句如下:if (flag) // 表示 flag 为真if (!flag) // 表示 flag 为假其它的用法都属于不良风格,如:if (flag == TRUE)if (flag == 1 )if (flag == FALSE)if (flag == 0)
整型变量与零值比较
规则:应当将整型变量用“==”或“!=”直接与 0 比较。
假设整型变量的名字为 value,它与零值比较的标准 if 语句如下:if (value == 0)if (value != 0)不可模仿布尔变量的风格 而写成if (value) // 会让人误解 value 是布尔变量if (!value)
浮点变量与零值比较
千万要留意,无论是 float 还是 double 类型的变量,都有精度限制。所以一定要避免将浮点变量用“==”或“!=”与数字比较,应该设法转化成“>=”或“<=”形式。假设浮点变量的名字为 x,应当将 if (x == 0.0) // 隐含错误的比较转化为 if ((x>=-EPSINON) && (x<=EPSINON)), 其中 EPSINON 是允许的误差(即精度)。
指针变量与零值比较
指针变量的零值是“空”(记为 NULL)。尽管 NULL 的值与 0 相同,但是两者意义不同。假设指针变量的名字为 p,它与零值比较的标准 if 语句如下:if (p == NULL) // p 与 NULL 显式比较,强调 p 是指针变量if (p != NULL)不要写成if (p == 0) // 容易让人误解 p 是整型变量if (p != 0)或者if (p) // 容易让人误解 p 是布尔变量if (!p)
对 if 语句的补充说明
1、有时候我们可能会看到 if (NULL == p) 这样古怪的格式。不是程序写错了,是程序员为了防止将 if (p == NULL) 误写成 if (p = NULL),而有意把 p 和 NULL 颠倒。编译器认为 if (p = NULL) 是合法的,但是会指出 if (NULL = p)是错误的,因为 NULL不能被赋值。2、程序中有时会遇到 if/else/return 的组合,应该将如下不良风格的程序if (condition)return x;return y;改写为if (condition){return x;}else{return y;}或者改写成更加简练的return (condition ? x : y);
四、循环语句的效率
C++/C 循环语句中,for 语句使用频率最高,while 语句其次,do 语句很少用。本节重点论述循环体的效率。提高循环体效率的基本办法是降低循环体的复杂性。
建议:
1、在多重循环中,如果有可能,应当将最长的循环放在最内层,最短的循环放在最外层,以减少 CPU 跨切循环层的次数。例如:
2、如果循环体内存在逻辑判断,并且循环次数很大,宜将逻辑判断移到循环体的外面。例如:
五、for 语句的循环控制变量
六、switch 语句
很多人都会有一个想法:既然已经有 if 语句了,为什么还要 使用switch语句呢?在本书中给出了相应的回答:switch 是多分支选择语句,而 if 语句只有两个分支可供选择。虽然可以用嵌套的 if 语句来实现多分支选择,但那样的程序冗长难读。这是 switch 语句存在的理由。
switch 语句的基本格式是:switch (variable){case value1 : …break;case value2 : …break;…default : …break;}
七、goto语句
自从提倡结构化设计以来,goto 就成了有争议的语句。首先,由于 goto 语句可以灵活跳转,如果不加限制,它的确会破坏结构化设计风格。其次,goto 语句经常带来错误或隐患。它可能跳过了某些对象的构造、变量的初始化、重要的计算等语句,例如:goto state;String s1, s2; // 被 goto 跳过int sum = 0; // 被 goto 跳过…state:…如果编译器不能发觉此类错误,每用一次 goto 语句都可能留下隐患。很多人建议废除 C++/C 的 goto 语句,以绝后患。但实事求是地说,错误是程序员自己造成的,不是 goto 的过错。goto 语句至少有一处可显神通,它能从多重循环体中咻地一下子跳到外面,用不着写很多次的 break 语句; 例如{ …{ …{ …goto error;}}}error:…就像楼房着火了,来不及从楼梯一级一级往下走,可从窗口跳出火坑。所以我们主张少用、慎用 goto 语句,而不是禁用。