编写高质量代码:改善C程序代码的125个建议 PDF 高清电子书 免费下载 完整版 在线阅读- 高飞网
编写高质量代码

编写高质量代码
改善C程序代码的125个建议

马伟
编码 C
浏览人数:70
读者:                     ...
  本书是华章“编写高质量代码”系列的第7本,之前已经出版C++、C#、Java、Python、Objective-C、JavaScript相关著作。
  在通往“C语言技术殿堂”的路上,本书将为你编写出健壮、优雅、高质量的C代码指点迷津!内容全部由C编码的实践组成,从C语言语法和C11标准2个方面深入探讨了编写高质量C代码的技巧与禁忌,一共总结出125条宝贵的建议。每一个建议对应C程序员可能会遇到的一类问题,不仅以建议的方式从正反两面给出了被实践证明为十分优秀的解决方案和非常糟糕的解决方案,还分析了问题产生的根源,犹如醍醐灌顶,让人豁然开朗。
  本书针对每个问题所选择的应用场景都非常典型,给出的建议也都与实践紧密结合。书中的每一条建议都可能在你的下一行代码、下一个应用或下一个项目中崭露头角,建议你将此书搁置在手边,随时查阅,一定能使你的学习和开发工作事半功倍。

前 言   
第1章 数据,程序设计之根本   
建议1:认识ANSI C   
建议2:防止整数类型产生回绕与溢出   
建议2-1:char类型变量的值应该限制在signed char与unsigned char的交集范围内   
建议2-2:使用显式声明为signed char或unsigned char的类型来执行算术运算   
建议2-3:使用rsize_t或size_t类型来表示一个对象所占用空间的整数值单位   
建议2-4:禁止把size_t类型和它所代表的真实类型混用   
建议2-5:小心使用无符号类型带来的陷阱   
建议2-6:防止无符号整数回绕   
建议2-7:防止有符号整数溢出   
建议3:尽量少使用浮点类型   
建议3-1:了解IEEE 754浮点数   
建议3-2:避免使用浮点数进行精确计算   
建议3-3:使用分数来精确表达浮点数   
建议3-4:避免直接在浮点数中使用“==”操作符做相等判断   
建议3-5:避免使用浮点数作为循环计数器   
建议3-6:尽量将浮点运算中的整数转换为浮点数   
建议4:数据类型转换必须做范围检查   
建议4-1:整数转换为新类型时必须做范围检查   
建议4-2:浮点数转换为新类型时必须做范围检查   
建议5:使用有严格定义的数据类型   
建议6:使用typedef来定义类型的新别名   
建议6-1:掌握typedef的4种应用形式   
建议6-2:小心使用typedef带来的陷阱   
建议6-3:typedef不同于#define   
建议7:变量声明应该力求简洁   
建议7-1:尽量不要在一个声明中声明超过一个的变量   
建议7-2:避免在嵌套的代码块之间使用相同的变量名   
建议8:正确地选择变量的存储类型   
建议8-1:定义局部变量时应该省略auto关键字   
建议8-2:慎用extern声明外部变量   
建议8-3:不要混淆static变量的作用   
建议8-4:尽量少使用register变量   
建议9:尽量不要在可重入函数中使用静态(或全局)变量   
建议10:尽量少使用全局变量   
建议11:尽量使用const声明值不会改变的变量   
第2章 保持严谨的程序设计,一切从表达式开始做起   
建议12:尽量减少使用除法运算与求模运算   
建议12-1:用倒数相乘来实现除法运算   
建议12-2:使用牛顿迭代法求除数的倒数   
建议12-3:用减法运算来实现整数除法运算   
建议12-4:用移位运算实现乘除法运算   
建议12-5:尽量将浮点除法转化为相应的整数除法运算   
建议13:保证除法和求模运算不会导致除零错误   
建议14:适当地使用位操作来提高计算效率   
建议14-1:尽量避免对未知的有符号数执行位操作   
建议14-2:在右移中合理地选择0或符号位来填充空出的位   
建议14-3:移位的数量必须大于等于0且小于操作数的位数   
建议14-4:尽量避免在同一个数据上执行位操作与算术运算   
建议15:避免操作符混淆   
建议15-1:避免“=”与“==”混淆   
建议15-2:避免“|”与“||”混淆   
建议15-3:避免“&”与“&&”混淆   
建议16:表达式的设计应该兼顾效率与可读性   
建议16-1:尽量使用复合赋值运算符   
建议16-2:尽量避免编写多用途的、太复杂的复合表达式   
建议16-3:尽量避免在表达式中使用默认的优先级   
第3章 程序控制语句应该保持简洁高效   
建议17:if语句应该尽量保持简洁,减少嵌套的层数   
建议17-1:先处理正常情况,再处理异常情况   
建议17-2:避免“悬挂”的else   
建议17-3:避免在if/else语句后面添加分号“;”   
建议17-4:对深层嵌套的if语句进行重构   
建议18:谨慎0值比较   
建议18-1:避免布尔型与0或1进行比较   
建议18-2:整型变量应该直接与0进行比较   
建议18-3:避免浮点变量用“==”或“!=”与0进行比较   
建议18-4:指针变量应该用“==”或“!=”与NULL进行比较   
建议19:避免使用嵌套的“?:”   
建议20:正确使用for循环   
建议20-1:尽量使循环控制变量的取值采用半开半闭区间写法   
建议20-2:尽量使循环体内工作量达到最小化   
建议20-3:避免在循环体内修改循环变量   
建议20-4:尽量使逻辑判断语句置于循环语句外层   
建议20-5:尽量将多重循环中最长的循环放在最内层,最短的循环放在最外层   
建议20-6:尽量将循环嵌套控制在3 层以内   
建议21:适当地使用并行代码来优化for循环   
建议22:谨慎使用do/while与while循环   
建议22-1:无限循环优先选用for( ; ; ),而不是while(1)   
建议22-2:优先使用for循环替代do/while与while循环   
建议23:正确地使用switch语句   
建议23-1:不要忘记在case 语句的结尾添加break语句   
建议23-2:不要忘记在switch语句的结尾添加default语句   
建议23-3:不要为了使用case 语句而刻意构造一个变量   
建议23-4:尽量将长的switch语句转换为嵌套的switch语句   
建议24:选择合理的case语句排序方法   
建议24-1:尽量按照字母或数字顺序来排列各条case 语句   
建议24-2:尽量将情况正常的case 语句排在最前面   
建议24-3:尽量根据发生频率来排列各条case 语句   
建议25:尽量避免使用goto语句   
建议26:区别continue与break语句   
第4章 函数同样需要保持简洁高效   
建议27:理解函数声明   
建议28:理解函数原型   
建议29:尽量使函数的功能单一   
建议30:避免把没有关联的语句放在一个函数中   
建议31:函数的抽象级别应该在同一层次   
建议32:尽可能为简单功能编写函数   
建议33:避免多段代码重复做同一件事情   
建议34:尽量避免编写不可重入函数   
建议34-1:避免在函数中使用static 局部变量   
建议34-2:避免函数返回指向静态数据的指针   
建议34-3:避免调用任何不可重入函数   
建议34-4:对于全局变量,应通过互斥信号量(即P、V操作)或者中断机制等方法来保证函数的线程安全   
建议34-5:理解可重入函数与线程安全函数之间的关系   
建议35:尽量避免设计多参数函数   
建议35-1:没有参数的函数必须使用void填充   
建议35-2:尽量避免在非调度函数中使用控制参数   
建议35-3:避免将函数的参数作为工作变量   
建议35-4:使用const防止指针类型的输入参数在函数体内被意外修改   
建议36:没有返回值的函数应声明为void类型   
建议37:确保函数体的“入口”与“出口”安全性   
建议37-1:尽量在函数体入口处对参数做有效性检查   
建议37-2:尽量在函数体出口处对return语句做安全性检查   
建议38:在调用函数时,必须对返回值进行判断,同时对错误的返回值还要有相应的错误处理   
建议39:尽量减少函数本身或者函数间的递归调用   
建议40:尽量使用inline内联函数来替代#define宏   
第5章 不会使用指针的程序员是不合格的   
建议41:理解指针变量的存储实质   
建议42:指针变量必须初始化   
建议43:区别“int *p = NULL” 和“*p = NULL”   
建议44:理解空(null)指针与NULL指针   
建议44-1:区别空(null)指针与NULL指针的概念   
建议44-2:用NULL指针终止对递归数据结构的间接引用   
建议44-3:用NULL指针作函数调用失败时的返回值   
建议44-4:用NULL指针作警戒值   
建议44-5:避免对NULL指针进行解引用   
建议45:谨慎使用void指针   
建议45-1:避免对void指针进行算术操作   
建议45-2:如果函数的参数可以是任意类型指针,应该将其参数声明为void *   
建议46:避免使用指针的长度确定它所指向类型的长度   
建议47:避免把指针转换为对齐要求更严格的指针类型   
建议48:避免将一种类型的操作符应用于另一种不兼容的类型   
建议49:谨慎指针与整数之间的转换   
建议50:区别“const int *p”与“int *const p”   
建议51:深入理解函数参数的传递方式   
建议51-1:理解函数参数的传递过程   
建议51-2:掌握函数的参数传递方式   
建议51-3:如果函数的参数是指针,避免用该指针去申请动态内存   
建议51-4:尽量避免使用可变参数   
第6章 数组并非指针   
建议52:理解数组的存储实质   
建议52-1:理解数组的存储布局   
建议52-2:理解&a[0]和&a的区别   
建议52-3:理解数组名a作为右值和左值的区别   
建议53:避免数组越界   
建议53-1:尽量显式地指定数组的边界   
建议53-2:对数组做越界检查,确保索引值位于合法的范围之内   
建议53-3:获取数组的长度时不要对指针应用sizeof操作符   
建议54:数组并非指针   
建议55:理解数组与指针的可交换性   
建议56:禁止将一个指向非数组对象的指针加上或减去一个整数   
建议57:禁止对两个并不指向同一个数组的指针进行相减或比较   
建议58:若结果值并不引用合法的数组元素,不要将指针加上或减去一个整数   
建议59:细说缓冲区溢出   
建议60:区别指针数组和数组指针   
建议61:深入理解数组参数   
第7章 结构、位域和枚举   
建议62:结构体的设计要遵循简单、单一原则   
建议62-1:尽量使结构体的功能单一   
建议62-2:尽量减小结构体间关系的复杂度   
建议62-3:尽量使结构体中元素的个数适中   
建议62-4:合理划分与改进结构体以提高空间效率   
建议63:合理利用结构体内存对齐原理来提高程序效率   
建议64:结构体的长度不一定等于各个成员的长度之和   
建议65:避免在结构体之间执行逐字节比较   
建议66:谨慎使用位域   
建议67:谨慎使用枚举   
建议68:禁止在位域成员上调用offsetof宏   
建议69:深入理解结构体数组和结构体指针   
第8章 字符与字符串   
建议70:不要忽视字符串的null('\\0')结尾符   
建议70-1:正确认识字符数组和字符串   
建议70-2:字符数组必须能够同时容纳字符数据和null结尾符   
建议70-3:谨慎字符数组的初始化   
建议71:尽量使用const指针来引用字符串常量   
建议72:区别strlen函数与sizeof运算符   
建议73:在使用不受限制的字符串函数时,必须保证结果字符串不会溢出内存   
建议73-1:避免字符串拷贝发生溢出   
建议73-2:区别串拷贝strcpy与内存拷贝memcpy   
建议73-3:避免strcpy与memcpy函数内存重叠   
建议73-4:区别字符串比较与内存比较   
建议73-5:避免strcat函数发生内存重叠与溢出   
建议74:谨慎strtok函数的不可重入性   
建议75:掌握字符串查找技术   
建议75-1:使用strchr与strrchr函数查找单个字符   
建议75-2:使用strpbrk函数查找多个字符   
建议75-3:使用strstr函数查找一个子串   
建议75-4:区别strspn与strcspn函数   
第9章 文件系统   
建议76:谨慎使用printf和scanf 函数   
建议77:谨慎文件打开操作   
建议77-1:正确指定fopen的mode参数   
建议77-2:必须检查fopen函数的返回值   
建议77-3:尽量避免重复打开已经被打开的文件   
建议77-4:区别fopen与fopen_s函数   
建议77-5:区别fopen与freopen函数   
建议78:文件操作完成后必须关闭   
建议79:正确理解EOF宏   
建议80:尽量使用feof和ferror检测文件结束和错误   
建议81:尽量使用fgets替换gets函数   
建议82:尽量使用fputs替换puts函数   
建议83:合理选择单个字符读写函数   
建议84:区别格式化读写函数   
建议84-1:区别printf/scanf、fprintf/fscanf和sprintf/sscanf   
建议84-2:尽量使用snprintf替代sprintf函数   
建议84-3:区别vprintf/vscanf、vfprintf/vfscanf 、vsprintf/vsscanf和vsnprintf   
建议85:尽量使用fread与fwrite函数来读写二进制文件   
建议86:尽量使用fseek替换rewind函数   
建议87:尽量使用setvbuf替换setbuf函数   
建议88:谨慎remove函数删除已打开的文件   
建议89:谨慎rename函数重命名已经存在的文件   
第10章 预处理器   
建议90:谨慎宏定义   
建议90-1:在使用宏定义表达式时必须使用完备的括号   
建议90-2:尽量消除宏的副作用   
建议90-3:避免使用宏创建一种“新语言”   
建议91:合理地选择函数与宏   
建议92:尽量使用内联函数代替宏   
建议93:掌握预定义宏   
建议94:谨慎使用“#include”   
建议94-1:区别“#include ”与“#include \"filename.h\" ”   
建议94-2:必须保证头文件名称的唯一性   
建议95:掌握条件编译指令   
建议95-1:使用“#ifndef/#define/#endif”防止头文件被重复引用   
建议95-2:使用条件编译指令实现源代码的部分编译   
建议95-3:妙用“defined”   
建议96:尽量避免在一个函数块中单独使用“#define”或“#undef”   
第11章 断言与异常处理   
建议97:谨慎使用断言   
建议97-1:尽量利用断言来提高代码的可测试性   
建议97-2:尽量在函数中使用断言来检查参数的合法性   
建议97-3:避免在断言表达式中使用改变环境的语句   
建议97-4:避免使用断言去检查程序错误   
建议97-5:尽量在防错性程序设计中使用断言来进行错误报警   
建议97-6:用断言保证没有定义的特性或功能不被使用   
建议97-7:谨慎使用断言对程序开发环境中的假设进行检查   
建议98:谨慎使用errno   
建议98-1:调用errno之前必须先将其清零   
建议98-2:避免重定义errno   
建议98-3:避免使用errno检查文件流错误   
建议99:谨慎使用函数的返回值来标志函数是否执行成功   
建议100:尽量避免使用goto进行出错跳转   
建议101:尽量避免使用setjmp与longjmp组合   
第12章 内存管理   
建议102:浅谈程序的内存结构   
建议103:浅谈堆和栈   
建议104:避免错误分配内存   
建议104-1:对内存分配函数的返回值必须进行检查   
建议104-2:内存资源的分配与释放应该限定在同一模块或者同一抽象层内进行   
建议104-3:必须对内存分配函数的返回指针进行强制类型转换   
建议104-4:确保指针指向一块合法的内存   
建议104-5:确保为对象分配足够的内存空间   
建议104-6:禁止执行零长度的内存分配   
建议104-7:避免大型的堆栈分配   
建议104-8:避免内存分配成功,但并未初始化   
建议105:确保安全释放内存   
建议105-1:malloc等内存分配函数与free必须配对使用   
建议105-2:在free之后必须为指针赋一个新值   
建议106:避免内存越界   
建议106-1:避免数组越界   
建议106-2:避免sprintf、vsprintf、strcpy、strcat与gets越界   
建议106-3:避免memcpy与memset函数长度越界   
建议106-4:避免忽略字符串最后的'\\0'字符而导致的越界   
建议107:避免内存泄漏   
建议108:避免calloc参数相乘的值超过size_t表示的范围   
第13章 信号处理   
建议109:理解信号   
建议110:尽量使用sigaction替代signal   
建议111:避免在信号处理函数内部访问或修改共享对象   
建议112:避免以递归方式调用raise函数   
第14章 了解C11标准   
建议113:谨慎使用_Generic   
建议114:尽量使用gets_s替换gets函数   
建议115:尽量使用带边界检查的字符串操作函数   
建议116:了解C11多线程编程   
建议117:使用静态断言_Static_assert执行编译时检查   
建议118:使用_Noreturn标识不返回值的函数   
第15章 保持良好的设计   
建议119:避免错误地变量初始化   
建议120:谨慎使用内联函数   
建议121:避免在函数内定义占用内存很大的局部变量   
建议122:谨慎设计函数参数的顺序和个数   
建议123:谨慎使用标准函数库   
建议124:避免不必要的函数调用   
建议125:谨慎程序中嵌入汇编代码   
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