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日期:2011-03-22 13:55:00  来源:本站整理

高质量C++/C编程指南-第4章-表达式和基本语句[VC/C++编程]

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读者大概猜疑:连if、for、while、goto、switch这样简单的东西也要探究编程气势,是不是小题大做?

我真的发觉很多程序员用隐含错误的方法写表达式和基本语句,我自己也犯过近似的错误.

表达式和语句都属于C++/C的短语构造语法.它们看似简单,但利用时隐患对比多.

本章归纳了精确利用表达式和语句的一些法则与倡议.

4.1 运算符的优先级

C++/C语言的运算符有数十个,运算符的优先级与结合律如表4-1所示.注意一元运算符 + - * 的优先级高于对应的二元运算符.

优先级
运算符
结合律
 
 
 
 
 
 
 
( ) [ ] -> .
从左至右
! ~ ++ -- (范例) sizeof
+ - * &
从右至左
 
* / %
从左至右
+ -
从左至右
<< >>
从左至右
<   <=   > >=
从左至右
== !=
从左至右
&
从左至右
^
从左至右
|
从左至右
&&
从左至右
||
从右至左
?:
从右至左
= += -= *= /= %= &= ^=
|= <<= >>=
从左至右

4-1 运算符的优先级与结合律

l         【法则4-1-1】假如代码行中的运算符对比多,用括号肯定表达式的操作次序,避免利用默许的优先级.
由于将表4-1熟记是对比艰难的,为了避免产生歧义并提高可读性,该当用括号肯定表达式的操作次序.比方:
word = (high << 8) | low
if ((a | b) && (a & c))  
4.2 复合表达式
如 a = b = c = 0这样的表达式称为复合表达式.答应复合表达式存在的来由是:(1)书写简便;(2)可以提高编译效率.但要避免滥用复合表达式.
 
l         【法则4-2-1不要编写太复杂的复合表达式.
比方:
      i = a >= b && c < d && c + f <= g + h ;   // 复合表达式过于复杂
 
l         【法则4-2-2不要有多用处的复合表达式.
比方:
d = (a = b + c) + r ;
该表达式既求a值又求d值.应当拆分为两个独立的语句:
a = b + c;
d = a + r;
 
l         【法则4-2-3不要把程序中的复合表达式与“真正的数学表达式”混合.
比方: 
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 )
4.3 if 语句
    if语句是C++/C语言中最简单、最常用的语句,但是很多程序员用隐含错误的方法写if语句.本节以“与零值对比”为例,展开谈论.
 
4.3.1 布尔变量与零值对比
l         【法则4-3-1不可将布尔变量直接与TRUE、FALSE大概1、0举行对比.
按照布尔范例的语义,零值为“假”(记为FALSE),任何非零值都是“真”(记为TRUE).TRUE的值毕竟是什么并没有统一的尺度.比方Visual C++ 将TRUE定义为1,而Visual Basic则将TRUE定义为-1.
假定布尔变量名字为flag,它与零值对比的尺度if语句以下:
if (flag)    // 表示flag为真
if (!flag)    // 表示flag为假
别的的用法都属于不良气势,比方:
    if (flag == TRUE)  
    if (flag == 1 )    
    if (flag == FALSE)  
    if (flag == 0)    
 
4.3.2 整型变量与零值对比
l         【法则4-3-2该当将整型变量用“==”或“!=”直接与0对比.
    假定整型变量的名字为value,它与零值对比的尺度if语句以下:
if (value == 0)  
if (value != 0)
不可模拟布尔变量的气势而写成
if (value)    // 会让人曲解 value是布尔变量
if (!value)
 
4.3.3 浮点变量与零值对比
l         【法则4-3-3不可将浮点变量用“==”或“!=”与任何数字对比.
    千万要留神,无论是float还是double范例的变量,都有精度限制.所以一定要避免将浮点变量用“==”或“!=”与数字对比,应当设法转化成“>=”或“<=”情势.
    假定浮点变量的名字为x,该当将  
if (x == 0.0)     // 隐含错误的对比
转化为
if ((x>=-EPSINON) && (x<=EPSINON))
此中EPSINON是答应的偏差(即精度).
 
4.3.4 指针变量与零值对比
l         【法则4-3-4该当将指针变量用“==”或“!=”与NULL对比.
    指针变量的零值是“空”(记为NULL).固然NULL的值与0相同,但是二者意义差别.假定指针变量的名字为p,它与零值对比的尺度if语句以下:
        if (p == NULL)    // p与NULL显式对比,夸大p是指针变量
        if (p != NULL)
不要写成
        if (p == 0)  // 简单让人曲解p是整型变量
        if (p != 0)    
    大概
if (p)            // 简单让人曲解p是布尔变量
    if (!p)           
 
4.3.5 对if语句的增补阐明
有时刻我们大概会看到 if (NULL == p) 这样古怪的格局.不是程序写错了,是程序员为了避免将 if (p == NULL) 误写成 if (p = NULL),而有意把p和NULL倒置.编译器认为 if (p = NULL) 是合理的,但是会指出 if (NULL = p)是错误的,因为NULL不能被赋值.
程序中有时会碰到if/else/return的组合,应当将以下不良气势的程序
    if (condition)
        return x;
    return y;
改写为
    if (condition)
    {
        return x;
    }
    else
    {
return y;
}
大概改写成越发简洁的
return (condition ? x : y);
4.4 循环语句的效率
    C++/C循环语句中,for语句利用频率最高,while语句其次,do语句很罕用.本节重点阐述循环体的效率.提高循环体效率的基本办法是降低循环体的复杂性.
 
l         【倡议4-4-1在多重循环中,假若有大概,该当将最长的循环放在最内层,最短的循环放在最外层,以削减CPU跨切循环层的次数.比方示例4-4(b)的效率比示例4-4(a)的高.
 

for (row=0; row<100; row++)
{
for ( col=0; col<5; col++ )
{
sum = sum + a[row][col];
}
}
for (col=0; col<5; col++ )
{
for (row=0; row<100; row++)
{
    sum = sum + a[row][col];
}
}

示例4-4(a) 低效率:长循环在最外层           示例4-4(b) 高效率:长循环在最内层
 
l         【倡议4-4-2假如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表面.示例4-4(c)的程序比示例4-4(d)多履行了N-1次逻辑判断.并且由于前者老要举行逻辑判断,打断了循环“流水线”功课,使得编译器不能对循环举行优化处理,降低了效率.假如N非常大,最好采取示例4-4(d)的写法,可以提高效率.假如N非常小,二者效率差别并不明显,采取示例4-4(c)的写法对比好,因为程序越发简便.
 

for (i=0; i<N; i++)
{
if (condition)
    DoSomething();
else
    DoOtherthing();
}
if (condition)
{
for (i=0; i<N; i++)
    DoSomething();
}
else
{
    for (i=0; i<N; i++)
    DoOtherthing();
}

表4-4(c) 效率低但程序简便                表4-4(d) 效率高但程序不简便
4.5 for 语句的循环掌握变量
l         【法则4-5-1不可在for 循环体内改正循环变量,避免for 循环失去掌握.
 
l         【倡议4-5-1倡议for语句的循环掌握变量的取值采取“半开半闭区间”写法.
示例4-5(a)中的x值属于半开半闭区间“0 =< x < N”,起点到终点的隔断为N,循环次数为N.
示例4-5(b)中的x值属于闭区间“0 =< x <= N-1”,起点到终点的隔断为N-1,循环次数为N.
相比之下,示例4-5(a)的写法越发直观,固然二者的功效是相同的.
 

for (int x=0; x<N; x++)
{
}
for (int x=0; x<=N-1; x++)
{
}

示例4-5(a) 循环变量属于半开半闭区间           示例4-5(b) 循环变量属于闭区间
    有了if语句为什么还要switch语句?
switch是多分支挑选语句,而if语句只有两个分支可供挑选.固然可以用嵌套的if语句来实现多分支挑选,但那样的程序冗长难读.这是switch语句存在的来由.
    switch语句的基本格局是:
switch (variable)
{
case value1 :  …
break;
case value2 :  …
break;
    …
default :  …
break;
}
 
l         【法则4-6-1每个case语句的末尾不要忘了加break,不然将招致多个分支重叠(除非有意使多个分支重叠).
l         【法则4-6-2不要忘掉最后那个default分支.即便程序真的不需求default处理,也应当保存语句    default : break; 这样做并非画蛇添足,而是为了避免别人误认为你忘了default处理.
4.7 goto语句
    自从倡导构造化计划以来,goto就成了有争议的语句.首先,由于goto语句可以机动跳转,假如不加限制,它的确会破坏构造化计划气势.其次,goto语句常常带来错误或隐患.它大概跳过了某些对象的构造、变量的初始化、重要的计算等语句,比方:
goto state;
String s1, s2; // 被goto跳过
int sum = 0; // 被goto跳过
state:
假如编译器不能发觉此类错误,每用一次goto语句都大概留下隐患.
    很多人倡议撤废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的不对.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表面,用不着写很多次的break语句; 比方
 { …
      { …
       { …
           goto error;
       }
      }
 }
 error:
 …
就象楼房着火了,来不及从楼梯一级一级往下走,可从窗口跳出火坑.所以我们主张罕用、慎用goto语句,而不是禁用.

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