筆者能力有限,如果文中出現(xiàn)錯誤的地方,還請各位朋友能夠給我指出來,我將不勝感激,謝謝~
引言
編程習(xí)慣的培養(yǎng)需要的是一個長期的過程,需要不斷地總結(jié),積累,并且我們需要從意識上認(rèn)識其重要性,一個良好的編程習(xí)慣對于我們能力的提高也是有巨大的幫助的。下面是筆者在閱讀《專業(yè)嵌入式軟件開發(fā)》這本書時所看到的一些關(guān)于編程好習(xí)慣的總結(jié),特此記錄和分享一下、
判斷失敗而非成功
下面是一段簡化過后的代碼片段:
if?(physap_alarm_init()?==?RV_SUCC)
{
????if?(trx_alarm_init()?==?RV_SUCC)
????{
????????if?(bucket_init()?==?RV_SUCC)
????????{
????????????if?(main_bhp_init()?==?RV_SUCC)
????????????{
????????????????/*?正常代碼?*/
????????????}
????????????else
????????????{
????????????????/*?錯誤代碼?*/
????????????}
????????}
????????else
????????{
????????????/*?錯誤代碼?*/
????????}
????}
????else
????{
????????/*?錯誤代碼?*/
????}
}
else
{
????/*?錯誤代碼?*/
}
可以看到上述代碼在采用了判斷成功策略后,代碼中 if 和 else 之間的嵌套非常的混亂,看著非常的不直觀,代碼閱讀比較困難,但是如果采用的是判斷失敗策略后,代碼就會看起來簡潔不少,下面是通過采用判斷失敗策略后改進(jìn)的代碼:
if?(physap_alarm_init()?!=?RV_SUCC)
{
????/*?錯誤處理?*/
????return;
}
if?(trx_alarm_init()?!=?RV_SUCC)?
{
????/*?錯誤處理?*/
????return;
}
if?(bucket_init()?!=?RV_SUCC)
{
????/*?錯誤處理?*/
????return;
}
if?(main_bhp_init()?!=?RV_SUCC)
{
????/*?錯誤處理?*/
????return;
}
/*?正常代碼?*/
通過上述代碼可以知道,更改后的代碼消除了 if 嵌套語句,大大提高了代碼的可讀性。需要注意的一點(diǎn)是,并不是所有的情況通過判斷失敗策略就能夠優(yōu)于判斷成功策略,這需要視情況而定。
使用 sizeof 減少內(nèi)存操作失誤
在編寫代碼的時候,我們經(jīng)常會涉及到使用 memset 函數(shù)對內(nèi)存進(jìn)行置 0 初始化,下面有幾種錯誤示例:
//?example1
char?*buf[MAX_LEN?+?1];
memset?(buf,?0,?MAX_LEN?+?1);
上述代碼的錯誤忘記了 buf 是一個字符指針數(shù)組,而非一個字符數(shù)組;
繼續(xù)看一段代碼:
//?example2
#define???DIGEST_LEN????17
#define???DIGEST_MAX????16
char?digest?[DIGEST_MAX];
memset?(digest,?0,?DIGEST_LEN);
上述代碼的錯誤是錯用了宏,雖然錯誤比較低級,但是也犯錯的可能性卻挺高。
最后一個示例:
//?example3
dll_node_t?*p_node?=?malloc?(sizeof?(dll_node_t));
if?(p_node?==?0)
{
????return;
}
memset?(p_node,?0,?sizeof?(dll_t))
上述代碼的錯誤是在分配時是以 dll_node_t 類型為大小,而后面的 memset() 時卻以 dll_t 類型為大小,造成了錯誤。
為了減少錯誤,下面代碼使用了 sizeof 來避免了內(nèi)存操作失誤,首先來看例程 1 的改進(jìn)版本:
char?*buf?[MAX_LEN?+?1];
memset?(buf,?0,?sizeof?(buf));
緊接著來看示例2代碼的改進(jìn)版本:
#define???DIGEST_LEN????17
#define???DIGEST_MAX????16
char?digest?[DIGEST_MAX];
memset?(digest,?0,?sizeof?(digest));
示例3的改進(jìn)版本:
dll_node_t?*p_node?=?malloc?(sizeof?(*p_node));
if?(0?==?p_node)
{
????return;
}
memset?(p_node,?0,?sizeof?(*p_node))
小結(jié)
通過上述代碼可以得到這樣一個小結(jié)論,使用 sizeof 時,以需要被初始化的目標(biāo)變量名作為 sizeof() 的參數(shù)??梢院喕癁閮蓷l規(guī)則:
當(dāng)目標(biāo)變量是一個數(shù)組時,則采用 sizeof (變量名) 的格式獲取內(nèi)存的大小
當(dāng)目標(biāo)變量是一個指針時,則采用 sizeof (*指針變量名) 的格式獲取內(nèi)存的大小。
雖然上述例子是使用 memset 函數(shù)來介紹 sizeof ,但是這種方法可以運(yùn)行到任何需要獲取變量內(nèi)存大小的場合。
屏蔽編程語言特性
數(shù)組在編程中是經(jīng)常使用到的一個功能,下述是采用數(shù)組保存一個會話 ID 的一段簡化代碼:
#define????SESSION_ID_LEN_MIN????1
#define????SESSION_ID_LEN_MAX????256
char?g_SessionId[SESSION_ID_LEN_MAX];
int?save_session_id?(char?*_session_id,?int?_length)
{
????if?(_length??SESSION_ID_LEN_MAX)
????{
????????return?ERROR;
????}
????memcpy?(g_SessionId,?session_id,?_length);
????g_SessionId?[_length]?=?'\0';
????return?SUCESS;
}
乍一看,可能覺得上述代碼也沒啥問題,但是在第一個 if 語句時,實(shí)際上當(dāng) _length 等于 SESSION_ID_LEN_MAX 時,數(shù)組實(shí)際上就已經(jīng)越界了,所以上述代碼實(shí)際上是存在問題的,那在更改時,可能會采取如下的方式進(jìn)行更改。
if?(_length?=?SESSION_ID_LEN_MAX)
{
????return?ERROR;
}
這樣進(jìn)行更改邏輯上是不存在問題了, 但是代碼卻變得不是那么直觀了,SESSION_ID_LEN_MAX
?字面意思是會話 ID 的最大長度,那么這個最大長度按理來說應(yīng)該是可以取到的才對,但是這里當(dāng) _length 等于SESSION_ID_LEN_MAX
時,數(shù)組卻溢出了,當(dāng)看代碼時看到 >= 時基本需要停下來思考一下,想著為什么不能等于?SESSION_ID_LEN_MAX
?,不能做到直觀的理解,因此,為了能夠更好的且通順的理解代碼,那么可以這樣來對代碼進(jìn)行修改:
#define????SESSION_ID_LEN_MIN????1
#define????SESSION_ID_LEN_MAX????256
/*?在此處進(jìn)行更改?*/
char?g_SessionId[SESSION_ID_LEN_MAX?+?1];
int?save_session_id?(char?*_session_id,?int?_length)
{
????if?(_length??SESSION_ID_LEN_MAX)
????{
????????return?ERROR;
????}
????memcpy?(g_SessionId,?session_id,?_length);
????g_SessionId?[_length]?=?'\0';
????return?SUCESS;
}
通過上述的更改,也就是讓?SESSION_ID_LEN_MAX
?的值減 一,那么這個時候 _length 的值也就可以取到?SESSION_ID_LEN_MAX
?了,代碼閱讀起來也就更加地直觀了。
恰當(dāng)?shù)厥褂?goto 語句
我們在接觸 C 語言編程的時候,大多都被告知不要使用 goto 語句,以至于有時候一看到 goto 語句就覺得程序?qū)懙暮芾鎸?shí)情況是什么樣呢,在編程的時候 goto 語句并沒有被禁用,并且如果 goto 運(yùn)用的好的話,能夠大大簡化程序,以及提高程序的可讀性和維護(hù)性,下面是沒有使用 goto 語句的一段代碼,其中存在多處錯誤處理代碼,代碼如下所示:
int?queue_init?(queue?**?_pp_queue,?int?_size)
{
????pthread_mutexattr?attr;
????queue?*queue;
????queue?=?(queue_t?*)malloc(sizeof(queue_t));
????if?(0?==?queue)
????{
????????return?-1;
????}
????*_pp_queue?=?queue;
????memset?(queue,?0,?sizeof?(*queue));
????queue->size_?=?_size;
????pthread_mutexattr_init?(&attr);
????if?(0?!=?pthread_mutex_init(&queue->mutex_,?&attr))
????{
????????pthread_mutexattr_destroy?(&attr);
????????free?(queue);
????????return?-1;
????}
????queue->messages_?=?(void**)?malloc?(queue->size_?*?sizeof?(void?*));
????if?(0?==?queue->messages_)
????{
????????pthread_mutexattr_destroy?(&attr);
????????free?(queue);
????????return?-1;
????}
????if?(0?!=?sem_init(&queue->sem_put_,?0,?queue->size))
????{
????????free?(queue->message_);
????????pthread_mutexattr_destroy?(&attr);
????????free?(queue);
????????return?-1;
????}
????pthread_mutexattr_destroy?(&attr);
????return?0;
}
通過上述代碼可以看出在進(jìn)行錯誤處理時,很容易出現(xiàn)遺漏,并且代碼看起來也比較臃腫,下面是用了 goto 語句之后的代碼:
int?queue_init?(queue?**?_pp_queue,?int?_size)
{
????pthread_mutexattr?attr;
????queue?*queue;
????queue?=?(queue_t?*)malloc(sizeof(queue_t));
????if?(0?==?queue)
????{
????????return?-1;
????}
????*_pp_queue?=?queue;
????memset?(queue,?0,?sizeof?(*queue));
????queue->size_?=?_size;
????pthread_mutexattr_init?(&attr);
????if?(0?!=?pthread_mutex_init(&queue->mutex_,?&attr))
????{
????????goto?error;
????}
????queue->messages_?=?(void**)?malloc?(queue->size_?*?sizeof?(void?*));
????if?(0?==?queue->messages_)
????{
????????goto?error;
????}
????if?(0?!=?sem_init(&queue->sem_put_,?0,?queue->size))
????{
????????goto?error1;
????}
????pthread_mutexattr_destroy?(&attr);
????return?0;
error1:
????free?(queue->messages_);
error:
????pthread_mutexattr_destory?(&attr);
????free?(queue);
????return?-1;
}
可以看到使用 goto 之后,代碼的可讀性變高了。在使用 goto 的時候也需要注意以下兩點(diǎn)原則:
不能濫用
不要讓 goto 語句形成一個環(huán)。使用 goto 語句應(yīng)該形成一條線,
合理運(yùn)用數(shù)組
在多任務(wù)的編程環(huán)境中,有些任務(wù)的生命周期與整個程序的生命周期是相同的,他們在程序初始化時被創(chuàng)建,然后運(yùn)行到程序結(jié)束,對于這樣的任務(wù),我們稱之為具有全局生命周期,如果具有全局生命周期的任務(wù)需要內(nèi)存資源,我們完全可以定義全局或靜態(tài)數(shù)組的方式來替代動態(tài)分配的方式,下面是使用 malloc 來初始化全局變量 g_aaa_eap_str_buff 的代碼:
#define????MAX_AAA_SS_PORTS????????64
#define????MAX_NUM_PADIUS_IDS??????(MAX_AAA_SS_PORTS?*?256)
#define????MAX_EAP_MESSAGE_LEN?????4096
static?char?**g_aaa_eap_str_buff;
void?thread_authenticator?(void?*_arg)
{
????g_aaa_eap_str_buff?=?(char?**)?malloc?(MAX_NUM_PADIUS_IDS);
????if?(0?==?g_aaa_eap_str_buff)
????{
????????log_error?("Failed?to?allocate?buffer?for?storing?eap?string");
????????return;
????}
????for?(int?i?=?0;?i?????{
????????g_aaa_eap_str_buff?[i]?=?(char?*)?malloc?(MAX_EAP_MESSAGE_LEN);
????????if?(0?==?g_aaa_eap_str_buff?[i])
????????{
????????????log_error?("Failed?to?allocate?buffer?for?storing?eap?string");
????????}
????}
????while?(1)
????{
????????...
????}
}
上述代碼是通過 malloc 來動態(tài)的獲取內(nèi)存,更好的方式是使用數(shù)組的方式來獲取內(nèi)存,而且這樣做的好處之一是內(nèi)存的釋放也不需要我們控制,這也就降低了內(nèi)存泄露的可能性。下面是代碼示例:
#define????MAX_AAA_SS_PORTS????????64
#define????MAX_NUM_PADIUS_IDS??????(MAX_AAA_SS_PORTS?*?256)
#define????MAX_EAP_MESSAGE_LEN?????4096
char?g_aaa_eap_str_buff?[MAX_NUM_PADIUS_IDS][MAX_EAP_MESSAGE_LEN];
void?thread_authenticator?(void?*_arg)
{
????while?(1)
????{
????????......
????}
}
可以看出來,使用數(shù)組之后,代碼量變的簡潔了很多,但是也有一個地方是需要注意的:由于全局或者靜態(tài)數(shù)組一旦定義,它所占用的內(nèi)存在運(yùn)行期間就不能被釋放,因此在使用數(shù)組這種方式預(yù)留內(nèi)存時,需要注意是否帶來內(nèi)存浪費(fèi)問題。
結(jié)論
上述便是一部分關(guān)于編程細(xì)節(jié)的內(nèi)容,可以看出來,合理的使用這些技巧,會讓代碼變得更改簡潔,也能夠增加代碼的可讀性,同時也能夠減少 bug 的出現(xiàn),這能很大程度上提升代碼的質(zhì)量。
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