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,,C語言編程規(guī)范 編寫出簡潔、可維護、可靠、可測試、高效、可移植的代碼,內(nèi)部公開,前言,提高作品競爭力，要在以下幾個方面下功夫： 提高規(guī)劃水平，把握正確的方向（戰(zhàn)略） 提高設(shè)計水平，搭建合理的系統(tǒng)（戰(zhàn)術(shù)） 提高編碼水平，開發(fā)穩(wěn)定的代碼（單兵作戰(zhàn)技能）,前言,我們?yōu)槭裁匆M行C語言編程規(guī)范培訓(xùn)？ 最好的醫(yī)術(shù)是預(yù)防 真正的難問題往往是低級錯誤引起的 我們的編碼水平不容樂觀 C是程序員的語言,前言,要提高編碼水平，每個開發(fā)人員要做到： 勤學(xué)苦練，提高編程技能 前車之鑒，后世之師，不犯同樣的錯誤； 堅持代碼Review、PC-LINT檢查和單元測試； 總而言之，就是少犯錯誤，盡早發(fā)現(xiàn)錯誤,基礎(chǔ)篇之簡單就是美,If (a a的值是多少？,基礎(chǔ)篇之簡單就是美,這里沒有答案，只有問題： 我們問什么要寫這樣的代碼？ 工作太輕松？ BUG不夠多？ 水平顯不出？ ………… 如何改進？ 優(yōu)先級搞不清楚用括號； 復(fù)合語句太羅嗦，拆成幾行來寫； 套用兩句廣告詞： 把簡單的事情復(fù)雜化，太累 把復(fù)雜的事情簡單化，貢獻！,基礎(chǔ)篇之簡單就是美,編碼的三不原則 不要挑戰(zhàn)自己的記性 不要挑戰(zhàn)同事的耐心 不要挑戰(zhàn)編譯器的水平 編碼的三用原則 能用簡單語句的，就不要用復(fù)雜的技巧 能用成熟代碼的，就不要再來一套 能用上工具的，就一定要機械化,代碼總體原則,1、清晰第一 清晰性是易于維護、易于重構(gòu)的程序必需具備的特征。代碼首先是給人讀的，好的代碼應(yīng)當(dāng)可以像文章一樣發(fā)聲朗誦出來。 目前軟件維護期成本占整個生命周期成本的40%~90%。根據(jù)業(yè)界經(jīng)驗，維護期變更代碼的成本，小型系統(tǒng)是開發(fā)期的5倍，大型系統(tǒng)（100萬行代碼以上）可以達到100倍。業(yè)界的調(diào)查指出，開發(fā)組平均大約一半的人力用于彌補過去的錯誤，而不是添加新的功能來幫助公司提高競爭力。,代碼總體原則,2、簡潔為美 簡潔就是易于理解并且易于實現(xiàn)。代碼越長越難以看懂，也就越容易在修改時引入錯誤。寫的代碼越多，意味著出錯的地方越多，也就意味著代碼的可靠性越低。因此，我們提倡大家通過編寫簡潔明了的代碼來提升代碼可靠性。 廢棄的代碼(沒有被調(diào)用的函數(shù)和全局變量)要及時清除，重復(fù)代碼應(yīng)該盡可能提煉成函數(shù)。,代碼總體原則,3、選擇合適的風(fēng)格，與代碼原有風(fēng)格保持一致 產(chǎn)品所有人共同分享同一種風(fēng)格所帶來的好處，遠遠超出為了統(tǒng)一而付出的代價。在公司已有編碼規(guī)范的指導(dǎo)下，審慎地編排代碼以使代碼盡可能清晰，是一項非常重要的技能。如果重構(gòu)/修改其他風(fēng)格的代碼時，比較明智的做法是根據(jù)現(xiàn)有代碼的現(xiàn)有風(fēng)格繼續(xù)編寫代碼,1 頭文件,對于C語言來說，頭文件的設(shè)計體現(xiàn)了大部分的系統(tǒng)設(shè)計。不合理的頭文件布局是編譯時間過長的根因，不合理的頭文件實際上不合理的設(shè)計。 術(shù)語定義： 依賴：本章節(jié)特指編譯依賴。若x.h包含了y.h，則稱作x依賴y。依賴關(guān)系會進行傳導(dǎo)，如x.h包含y.h，而y.h又包含了z.h，則x通過y依賴了z。依賴將導(dǎo)致編譯時間的上升。雖然依賴是不可避免的，也是必須的，但是不良的設(shè)計會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的依賴關(guān)系無比復(fù)雜，使得任意一個文件的修改都要重新編譯整個系統(tǒng)，導(dǎo)致編譯時間巨幅上升。,1 頭文件,原則1.1 頭文件中適合放置接口的聲明，不適合放置實現(xiàn)。 說明：頭文件是模塊或單元（Unit）的對外接口。頭文件中應(yīng)放置對外部的聲明，如對外提供的函數(shù)聲明、宏定義、類型定義等。 內(nèi)部使用的函數(shù)聲明不應(yīng)放在頭文件中。 內(nèi)部使用的宏、枚舉、結(jié)構(gòu)定義不應(yīng)放入頭文件中。 變量定義不應(yīng)放在頭文件中，應(yīng)放在.c文件中。 變量的聲明盡量不要放在頭文件中，亦即盡量不要使用全局變量作為接口。變量是模塊或單元的內(nèi)部實現(xiàn)細(xì)節(jié)，不應(yīng)通過在頭文件中聲明的方式直接暴露給外部，應(yīng)通過函數(shù)接口的方式進行對外暴露。 即使必須使用全局變量，也只應(yīng)當(dāng)在.c中定義全局變量，在.h中僅聲明變量為全局的。,1 頭文件,原則1.2 頭文件應(yīng)當(dāng)職責(zé)單一。 說明：頭文件過于復(fù)雜，依賴過于復(fù)雜是導(dǎo)致編譯時間過長的主要原因。很多現(xiàn)有代碼中頭文件過大，職責(zé)過多，再加上循環(huán)依賴的問題，可能導(dǎo)致為了在.c中使用一個宏，而包含十幾個頭文件。,1 頭文件,1 頭文件,規(guī)則1.1 每一個.c文件應(yīng)有一個同名.h文件，用于聲明需要對外公開的接口。 說明：如果一個.c文件不需要對外公布任何接口，則其就不應(yīng)當(dāng)存在，除非它是程序的入口，如main函數(shù)所在的文件。 有些特別簡單的頭文件，如命令I(lǐng)D定義頭文件，不需要有對應(yīng)的.c存在。,1 頭文件,規(guī)則1.2 禁止頭文件循環(huán)依賴。 說明：頭文件循環(huán)依賴，指a.h包含b.h，b.h包含c.h，c.h包含a.h之類導(dǎo)致任何一個頭文件修改，都導(dǎo)致所有包含了a.h/b.h/c.h的代碼全部重新編譯一遍。而如果是單向依賴，如a.h包含b.h，b.h包含c.h，而c.h不包含任何頭文件，則修改a.h不會導(dǎo)致包含了b.h/c.h的源代碼重新編譯。,1 頭文件,規(guī)則1.3 .c/.h文件禁止包含用不到的頭文件。 說明：很多系統(tǒng)中頭文件包含關(guān)系復(fù)雜，開發(fā)人員為了省事起見，可能不會去一一鉆研，直接包含一切想到的頭文件，甚至有些產(chǎn)品干脆發(fā)布了一個god.h，其中包含了所有頭文件，然后發(fā)布給各個項目組使用，這種只圖一時省事的做法，導(dǎo)致整個系統(tǒng)的編譯時間進一步惡化，并對后來人的維護造成了巨大的麻煩。,1 頭文件,規(guī)則1.4 頭文件應(yīng)當(dāng)自包含。 說明：簡單的說，自包含就是任意一個頭文件均可獨立編譯。如果一個文件包含某個頭文件，還要包含另外一個頭文件才能工作的話，就會增加交流障礙，給這個頭文件的用戶增添不必要的負(fù)擔(dān)。 示例：如果a.h不是自包含的，需要包含b.h才能編譯，會帶來的危害： 每個使用a.h頭文件的.c文件，為了讓引入的a.h的內(nèi)容編譯通過，都要包含額外的頭文件b.h。 額外的頭文件b.h必須在a.h之前進行包含，這在包含順序上產(chǎn)生了依賴。,1 頭文件,規(guī)則1.5 總是編寫內(nèi)部#include保護符（#define 保護）。 說明：多次包含一個頭文件可以通過認(rèn)真的設(shè)計來避免。如果不能做到這一點，就需要采取阻止頭文件內(nèi)容被包含多于一次的機制。 通常的手段是為每個文件配置一個宏，當(dāng)頭文件第一次被包含時就定義這個宏，并在頭文件被再次包含時使用它以排除文件內(nèi)容。,1 頭文件,規(guī)則1.6 禁止在頭文件中定義變量。 說明：在頭文件中定義變量，將會由于頭文件被其他.c文件包含而導(dǎo)致變量重復(fù)定義。,1 頭文件,規(guī)則1.7 只能通過包含頭文件的方式使用其他.c提供的接口，禁止在.c中通過extern的方式使用外部函數(shù)接口、變量。 說明：若a.c使用了b.c定義的foo()函數(shù)，則應(yīng)當(dāng)在b.h中聲明extern int foo(int input)；并在a.c中通過#include 來使用foo。禁止通過在a.c中直接寫extern int foo(int input);來使用foo，后面這種寫法容易在foo改變時可能導(dǎo)致聲明和定義不一致。,1 頭文件,規(guī)則1.7 只能通過包含頭文件的方式使用其他.c提供的接口，禁止在.c中通過extern的方式使用外部函數(shù)接口、變量。 說明：若a.c使用了b.c定義的foo()函數(shù)，則應(yīng)當(dāng)在b.h中聲明extern int foo(int input)；并在a.c中通過#include 來使用foo。禁止通過在a.c中直接寫extern int foo(int input);來使用foo，后面這種寫法容易在foo改變時可能導(dǎo)致聲明和定義不一致。,1 頭文件,規(guī)則1.8 禁止在extern “C”中包含頭文件。,2 略,略,3 標(biāo)識符,原則3.1 標(biāo)識符的命名要清晰、明了，有明確含義，同時使用完整的單詞或大家基本可以理解的縮寫，避免使人產(chǎn)生誤解。 說明：盡可能給出描述性名稱，不要節(jié)約空間，讓別人很快理解你的代碼更重要。 示例：好的命名：,3 標(biāo)識符,原則3.2 除了常見的通用縮寫以外，不使用單詞縮寫，不得使用漢語拼音。 說明：較短的單詞可通過去掉“元音”形成縮寫，較長的單詞可取單詞的頭幾個字母形成縮寫，一些單詞有大家公認(rèn)的縮寫，常用單詞的縮寫必須統(tǒng)一,4 略,略,5 宏,規(guī)則5.1 用宏定義表達式時，要使用完備的括號。 說明：因為宏只是簡單的代碼替換，不會像函數(shù)一樣先將參數(shù)計算后，再傳遞。 #define RECTANGLE_AREA(a, b) (a * b) 則c/RECTANGLE_AREA(a, b) 將擴展成c/a * b , c 與b 本應(yīng)該是除法運算，結(jié)果變成了乘法運算，造成錯誤。,5 宏,規(guī)則5.2 將宏所定義的多條表達式放在大括號中。 說明：更好的方法是多條語句寫成do while(0)的方式。,5 宏,規(guī)則5.3 使用宏時，不允許參數(shù)發(fā)生變化。,5 宏,規(guī)則5.4 不允許直接使用魔鬼數(shù)字。 說明：使用魔鬼數(shù)字的弊端：代碼難以理解；如果一個有含義的數(shù)字多處使用，一旦需要修改這個數(shù)值，代價慘重。 使用明確的物理狀態(tài)或物理意義的名稱能增加信息，并能提供單一的維護點。 解決途徑： 對于局部使用的唯一含義的魔鬼數(shù)字，可以在代碼周圍增加說明注釋，也可以定義局部const變量，變量命名自注釋。 對于廣泛使用的數(shù)字，必須定義const全局變量/宏；同樣變量/宏命名應(yīng)是自注釋的。 0作為一個特殊的數(shù)字，作為一般默認(rèn)值使用沒有歧義時，不用特別定義。,6-8 略,略,9 排版與格式,規(guī)則9.1 程序塊采用縮進風(fēng)格編寫，每級縮進為4個空格。 說明：當(dāng)前各種編輯器/IDE都支持TAB鍵自動轉(zhuǎn)空格輸入，需要打開相關(guān)功能并設(shè)置相關(guān)功能。 編輯器/IDE如果有顯示TAB的功能也應(yīng)該打開，方便及時糾正輸入錯誤。 IDE向?qū)傻拇a可以不用修改。 宏定義、編譯開關(guān)、條件預(yù)處理語句可以頂格（或使用自定義的排版方案，但產(chǎn)品/模塊內(nèi)必須保持一致）。,9 排版與格式,規(guī)則9.2 相對獨立的程序塊之間、變量說明之后必須加空行。,9 排版與格式,規(guī)則9.3 一條語句不能過長，如不能拆分需要分行寫。一行到底多少字符換行比較合適，產(chǎn)品可以自行確定 說明：對于目前大多數(shù)的PC來說，132比較合適（80/132是VTY常見的行寬值）；對于新PC寬屏顯示器較多的產(chǎn)品來說，可以設(shè)置更大的值。 換行時有如下建議： 換行時要增加一級縮進，使代碼可讀性更好； 低優(yōu)先級操作符處劃分新行；換行時操作符應(yīng)該也放下來，放在新行首； 換行時建議一個完整的語句放在一行，不要根據(jù)字符數(shù)斷行,9 排版與格式,,9 排版與格式,規(guī)則9.4 多個短語句（包括賦值語句）不允許寫在同一行內(nèi)，即一行只寫一條語句。,9 排版與格式,規(guī)則9.5 if、for、do、while、case、switch、default等語句獨占一行。 說明：執(zhí)行語句必須用縮進風(fēng)格寫，屬于if、for、do、while、case、switch、default等下一個縮進級別； 一般寫if、for、do、while等語句都會有成對出現(xiàn)的?{}?，對此有如下建議可以參考： if、for、do、while等語句后的執(zhí)行語句建議增加成對的?{}?； 如果if/else配套語句中有一個分支有?{}?，那么令一個分支即使一行代碼也建議增加?{}?； 添加?{?的位置可以在if等語句后，也可以獨立占下一行；獨立占下一行時，可以和if在一個縮進級別，也可以在下一個縮進級別；但是如果if語句很長，或者已經(jīng)有換行，建議?{?使用獨占一行的寫法。,9 排版與格式,規(guī)則9.6 在兩個以上的關(guān)鍵字、變量、常量進行對等操作時，它們之間的操作符之前、之后或者前后要加空格；進行非對等操作時，如果是關(guān)系密切的立即操作符（如－），后不應(yīng)加空格。 說明：采用這種松散方式編寫代碼的目的是使代碼更加清晰。 在已經(jīng)非常清晰的語句中沒有必要再留空格，如括號內(nèi)側(cè)(即左括號后面和右括號前面)不需要加空格，多重括號間不必加空格，因為在C語言中括號已經(jīng)是最清晰的標(biāo)志了。 在長語句中，如果需要加的空格非常多，那么應(yīng)該保持整體清晰，而在局部不加空格。給操作符留空格時不要連續(xù)留兩個以上空格。,9 排版與格式,9 排版與格式,9 排版與格式,建議9.1 注釋符（包括?/*??//??*/?）與注釋內(nèi)容之間要用一個空格進行分隔。 說明：這樣可以使注釋的內(nèi)容部分更清晰。 現(xiàn)在很多工具都可以批量生成、刪除'//'注釋，這樣有空格也比較方便統(tǒng)一處理。 建議9.2 源程序中關(guān)系較為緊密的代碼應(yīng)盡可能相鄰。,10 在定點處理器中的浮點運算,在控制算法中，通常會碰到浮點數(shù) 例如：題目要求輸出電壓達到25.86V時，產(chǎn)生過壓報警，你的程序如何計算？,10 在定點處理器中的浮點運算,在控制算法中，通常會碰到浮點數(shù) 例如：題目要求輸出電壓達到2.86V時，產(chǎn)生過壓報警，你的程序如何計算？ 1.對輸出電壓進行采樣得到ADvalue = 3905； 2.計算真實電壓值：Vo= (ADvalue / 4096) * 3.0 = 2.8601; 3.if(Vo = 2.86) { ProtectProcess(); } 上述方法出現(xiàn)了好幾處浮點運算，一般比賽程序比較大，一旦使用這種方法，必然使工程中出現(xiàn)大量的浮點運算。該怎么做？,10 在定點處理器中的浮點運算,1.對輸出電壓進行采樣得到ADvalue = 3905； 1.對輸出電壓進行采樣得到ADvalue = 3905；人工（或者編譯器）事先計算2.86V電壓對應(yīng)的ADvalueProtect = 3904； 2.計算真實電壓值：Vo= (ADvalue / 4096) * 3.0 = 2.8601; 2.不做這一步 3.if(Vo = 2.86) { ProtectProcess(); } 3.if(ADvalue = ADvalueProtect ) ….,10 在定點處理器中的浮點運算,若仍需要計算真實電壓值以便進行顯示，則可以： 1.定義浮點變量，然后計算真實電壓值：Vo= (ADvalue / 4096) * 3.0 = 2.8601;（錯誤方法！） 2.定義整型變量，然后計算真實電壓值：Vo= (ADvalue / 4096) * 3.0 = ？ 3.定義整型變量，然后計算真實電壓被放大1000倍（看需要選擇放大倍數(shù)）值：Vo= (（ADvalue * 1000） / 4096) * 3.0 = 2860 10000倍呢？ Vo= (（ADvalue * 10000 ） / 4096) * 3.0 = 28601 現(xiàn)在會在LCD上顯示真實值嗎？,10 在定點處理器中的浮點運算,更嚴(yán)格的要求是采用 Qn格式進行計算，感興趣的同學(xué)自己查閱相關(guān)資料，其原理也是對浮點數(shù)進行放大處理，需要記住小數(shù)點位置。作為比賽，可以采用前述簡單方法以避免浮點運算。,