编程修养－C语言篇（二）
1、版权和版本
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好的程序员会给自己的每个函数，每个文件，都注上版权和版本。
对于C/C++的文件，文件头应该有类似这样的注释：
/************************************************************************
*
* 文件名：network.c
*
* 文件描述：网络通讯函数集
*
* 创建人： Hao Chen, 2003年2月3日
*
* 版本号：1.0
*
* 修改记录：
*
*
************************************************************************/
而对于函数来说，应该也有类似于这样的注释：
/*================================================================
*
* 函 数 名：XXX
*
* 参 数：
*
* type name [IN] : descripts
*
* 功能描述:
*
* ..............
*
* 返 回 值：成功TRUE，失败FALSE
*
* 抛出异常：
*
* 作 者：ChenHao 2003/4/2
*
*
================================================================*/
这样的描述可以让人对一个函数，一个文件有一个总体的认识，对代码的易读性和易维护
性有很大的好处。这是好的作品产生的开始。
2、缩进、空格、换行、空行、对齐
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i) 缩进应该是每个程序都会做的，只要学程序过程序就应该知道这个，但是我仍然看过不缩进的程序，或是乱缩进的程序，如果你的公司还有写程序不缩进的程序员，请毫不犹豫的开除他吧，并以破坏源码罪起诉他，还要他赔偿读过他程序的人的精神损失费。缩进，这是不成文规矩，我再重提一下吧，一个缩进一般是一个TAB键或是4个空格。（最好用TAB键）
ii) 空格。空格能给程序代来什么损失吗？没有，有效的利用空格可以让你的程序读进来更加赏心悦目。而不一堆表达式挤在一起。看看下面的代码：
ha=(ha*128+*key++)%tabPtr->size;
ha = ( ha * 128 + *key++ ) % tabPtr->size;
有空格和没有空格的感觉不一样吧。一般来说，语句中要在各个操作符间加空格，函数调用时，要以各个参数间加空格。如下面这种加空格的和不加的：
if ((hProc=OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS,FALSE,pid))==NULL){
}
if ( ( hProc = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, FALSE, pid) ) == NULL ){
}
iii) 换行。不要把语句都写在一行上，这样很不好。如：
for(i=0;i<len;i++) if((a[i]<'0'||a[i]>'9')&&(a[i]<'a'||a[i]>'z')) break;
我拷，这种即无空格，又无换行的程序在写什么啊？加上空格和换行吧。
for ( i=0; i<len; i++) {
if ( ( a[i] < '0' || a[i] > '9' ) &&
( a[i] < 'a' || a[i] > 'z' ) ) {
break;
}
}
好多了吧？有时候，函数参数多的时候，最好也换行，如：
CreateProcess(
NULL,
cmdbuf,
NULL,
NULL,
bInhH,
dwCrtFlags,
envbuf,
NULL,
&siStartInfo,
&prInfo
);
条件语句也应该在必要时换行：
if ( ch >= '0' || ch <= '9' ||
ch >= 'a' || ch <= 'z' ||
ch >= 'A' || ch <= 'Z' )
iv) 空行。不要不加空行，空行可以区分不同的程序块，程序块间，最好加上空行。如：
HANDLE hProcess;
PROCESS_T procInfo;
/* open the process handle */
if((hProcess = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, FALSE, pid)) == NULL)
{
return LSE_MISC_SYS;
}
memset(&procInfo, 0, sizeof(procInfo));
procInfo.idProc = pid;
procInfo.hdProc = hProcess;
procInfo.misc |= MSCAVA_PROC;
return(0);
v) 对齐。用TAB键对齐你的一些变量的声明或注释，一样会让你的程序好看一些。如：
typedef struct _pt_man_t_ {
int numProc; /* Number of processes */
int maxProc; /* Max Number of processes */
int maxProc; /* Max Number of processes */
int numEvnt; /* Number of events */
int maxEvnt; /* Max Number of events */
HANDLE* pHndEvnt; /* Array of events */
DWORD timeout; /* Time out interval */
HANDLE hPipe; /* Namedpipe */
TCHAR usr[MAXUSR];/* User name of the process */
int numMsg; /* Number of Message */
int Msg[MAXMSG];/* Space for intro process communicate */
} PT_MAN_T;
怎么样？感觉不错吧。
这里主要讲述了如果写出让人赏心悦目的代码，好看的代码会让人的心情愉快，读起代码也就不累，工整、整洁的程序代码，通常更让人欢迎，也更让人称道。现在的硬盘空间这么大，不要让你的代码挤在一起，这样它们会抱怨你虐待它们的。好了，用“缩进、空格、换行、空行、对齐”装饰你的代码吧，让他们从没有秩序的土匪中变成一排排整齐有秩序的正规部队吧。
3、程序注释
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养成写程序注释的习惯，这是每个程序员所必须要做的工作。我看过那种几千行，却居然没有一行注释的程序。这就如同在公路上驾车却没有路标一样。用不了多久，连自己都不知道自己的意图了，还要花上几倍的时间才看明白，这种浪费别人和自己的时间的人，是最为可耻的人。
是的，你也许会说，你会写注释，真的吗？注释的书写也能看出一个程序员的功底。一般来说你需要至少写这些地方的注释：文件的注释、函数的注释、变量的注释、算法的注释、功能块的程序注释。主要就是记录你这段程序是干什么的？你的意图是什么？你这个变量是用来做什么的？等等。
不要以为注释好写，有一些算法是很难说或写出来的，只能意会，我承认有这种情况的时候，但你也要写出来，正好可以训练一下自己的表达能力。而表达能力正是那种闷头搞技术的技术人员最缺的，你有再高的技术，如果你表达能力不行，你的技术将不能得到充分的发挥。因为，这是一个团队的时代。
好了，说几个注释的技术细节：
i) 对于行注释（“//”）比块注释（“/* */”）要好的说法，我并不是很同意。因为一些老版本的C编译器并不支持行注释，所以为了你的程序的移植性，请你还是尽量使用块注释。
ii) 你也许会为块注释的不能嵌套而不爽，那么你可以用预编译来完成这个功能。使用“#if 0”和“#endif”括起来的代码，将不被编译，而且还可以嵌套。
4、函数的[in][out]参数
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我经常看到这样的程序：
FuncName(char* str)
{
int len = strlen(str);
.....
}
char*
GetUserName(struct user* pUser)
{
return pUser->name;
}
不！请不要这样做。
你应该先判断一下传进来的那个指针是不是为空。如果传进来的指针为空的话，那么，你的一个大的系统就会因为这一个小的函数而崩溃。一种更好的技术是使用断言（assert），这里我就不多说这些技术细节了。当然，如果是在C++中，引用要比指针好得多，但你也需要对各个参数进行检查。
写有参数的函数时，首要工作，就是要对传进来的所有参数进行合法性检查。而对于传出的参数也应该进行检查，这个动作当然应该在函数的外部，也就是说，调用完一个函数后，应该对其传出的值进行检查。
当然，检查会浪费一点时间，但为了整个系统不至于出现“非法操作”或是“Core Dump”的系统级的错误，多花这点时间还是很值得的。 {{分页}}
5、对系统调用的返回进行判断
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继续上一条，对于一些系统调用，比如打开文件，我经常看到，许多程序员对fopen返回的指针不做任何判断，就直接使用了。然后发现文件的内容怎么也读出不，或是怎么也写不进去。还是判断一下吧：
fp = fopen("log.txt", "a");
if ( fp == NULL ){
printf("Error: open file error\n");
return FALSE;
}
其它还有许多啦，比如：socket返回的socket号，malloc返回的内存。请对这些系统调用返回的东西进行判断。
6、if 语句对出错的处理
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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
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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？）
（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
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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
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char*
AllocStrFromStack()
{
char pstr[100];
return pstr;
}
堆内存分配
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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系统蛑龈叮谑褂胢alloc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蛐械拇胫姓椅抟煊诤５桌陶耄琑ational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
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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" );
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
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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 externchar* 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。 {{分页}}
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。
11、出错信息的处理
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你会处理出错信息吗？哦，它并不是简单的输出。看下面的示例：
if ( p == NULL ){
printf ( "ERR: The pointer is NULL\n" );
}
告别学生时代的编程吧。这种编程很不利于维护和管理，出错信息或是提示信息，应该统一处理，而不是像上面这样，写成一个“硬编码”。第10条对这方面的处理做了一部分说明。如果要管理错误信息，那就要有以下的处理：
/* 声明出错代码 */
#define ERR_NO_ERROR 0 /* No error */
#define ERR_OPEN_FILE 1 /* Open file error */
#define ERR_SEND_MESG 2 /* sending a message error */
#define ERR_BAD_ARGS 3 /* Bad arguments */
#define ERR_MEM_NONE 4 /* Memeroy is not enough */
#define ERR_SERV_DOWN 5 /* Service down try later */
#define ERR_UNKNOW_INFO 6 /* Unknow information */
#define ERR_SOCKET_ERR 7 /* Socket operation failed */
#define ERR_PERMISSION 8 /* Permission denied */
#define ERR_BAD_FORMAT 9 /* Bad configuration file */
#define ERR_TIME_OUT 10 /* Communication time out */
/* 声明出错信息 */
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",
/* 10 */ "Communication time out",
};
/* 声明错误代码全局变量 */
long errno = 0;
/* 打印出错信息函数 */
void perror( char* info)
{
if ( info ){
printf("%s: %s\n", info, errmsg[errno] );
return;
}
printf("Error: %s\n", errmsg[errno] );
}
这个基本上是ANSI的错误处理实现细节了，于是当你程序中有错误时你就可以这样处理：
bool CheckPermission( char* userName )
{
if ( strcpy(userName, "root") != 0 ){
&
