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。
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
高
到
低
排
列
( ) [ ] - .从左至右! ~ ++ -- (类型) 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= += -= *= /= %= &= ^= |= = =从左至右表4-1 运算符的优先级与结合律
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:
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。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。
不要编写太复杂的复合表达式。
例如:
i = a = b && c d && c + f = g + h ; // 复合表达式过于复杂
不要有多用途的复合表达式。
例如:
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;
不要把程序中的复合表达式与真正的数学表达式混淆。
例如:
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 ((ab) && (bc))
而是成了令人费解的 if ( (ab)c )
4.3 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。
4.3.1 布尔变量与零值比较
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。
(本文来源于图老师网站,更多请访问http://m.tulaoshi.com/bianchengyuyan/)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,例如:
if (flag == TRUE)
if (flag == 1 )
if (flag == FALSE)
if (flag == 0)
4.3.2 整型变量与零值比较
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)
4.3.3 浮点变量与零值比较
不可将浮点变量用==或!=与任何数字比较。
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)。
4.3.4 指针变量与零值比较
应当将指针变量用==或!=与NULL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)
4.3.5 对if语句的补充说明
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。
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);
4.4 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。
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。例如示例4-4(b)的效率比示例4-4(a)的高。
for (row=0; row100; row++)
(本文来源于图老师网站,更多请访问http://m.tulaoshi.com/bianchengyuyan/){
for ( col=0; col5; col++ )
{
sum = sum + a[row][col];
}
}for (col=0; col5; col++ )
{
for (row=0; row100; row++)
(本文来源于图老师网站,更多请访问http://m.tulaoshi.com/bianchengyuyan/){
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
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。示例4-4(c)的程序比示例4-4(d)多执行了N-1次逻辑判断。并且由于前者老要进行逻辑判断,打断了循环流水线作业,使得编译器不能对循环进行优化处理,降低了效率。如果N非常大,最好采用示例4-4(d)的写法,可以提高效率。如果N非常小,两者效率差别并不明显,采用示例4-4(c)的写法比较好,因为程序更加简洁。
for (i=0; iN; i++)
{