C C经典教程(四)

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C++/C 经典教程（四） 经典教程（ 第四章 表达式和基本语句

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 ( ) [ ] -> .

! ~ ++ -- （类型） sizeof 运算符 从左至右 从右至左 结合律 从

+-*& */% 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 高

+<< >> 到

< <= > >= == != 低 & ^

排 | && 列 || ?: = += -= *= /= %= &= ^=

伍亿人才招聘网—人才基地,企业动力,群英汇聚在伍亿! |= <<= >>=

表 4-1 运算符的优先级与结合律 l

l 级。

【规则 4-1-1】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

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。 l l 【规则 4-2-1】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 l

l

【规则 4-2-2】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。应该拆分为两个的语句： a = b + c; d = a + r; l l

【规则 4-2-3】不要把程序中的复合表达式与“真正的数学表达式”混淆。 例如： if (a < b < c) 并不表示 // a < b < c 是数学表达式而不是程序表达式

if ((a=”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 l l 【规则 4-3-4】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。

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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。 l l

【建议 4-4-1】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; 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]; }

伍亿人才招聘网—人才基地,企业动力,群英汇聚在伍亿! } }

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 l

【建议 4-4-2】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; i表 4-4(c) 效率低但程序简洁 4.5 for 语句的循环控制变量 l l

表 4-4(d) 效率高但程序不简洁

【规则 4-5-1】不可在 for 循环体内修改循环变量，防止 for 循环失去控制。 l l

【建议 4-5-1】建议 for 语句的循环控制变量的取值采用“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”，起点到终点的间隔为 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”， 起点到终点的间隔为 N-1， 循环次数为 N。

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相比之下，示例 4-5(a)的写法更加直观，尽管两者的功能是相同的。

for (int x=0; x有了 if 语句为什么还要 switch 语句？

for (int x=0; x<=N-1; x++) { „ } 示例 4-5(b) 循环变量属于闭区间

switch 是多分支选择语句，而 if 语句只有两个分支可供选择。虽然可以用嵌套的 if 语句来实现多分 支选择，但那样的程序冗长难读。这是 switch 语句存在的理由。 switch 语句的基本格式是： switch (variable) { case value1 : „ break;

case value2 : „ break;

„ default : „ break; } l l

【规则 4-6-1】每个 case 语句的结尾不要忘了加 break，否则将导致多个分支重叠（除非有意使多

个分支重叠）。 l l 【规则 4-6-2】不要忘记最后那个 default 分支。即使程序真的不

需要 default 处理，也应该保留语

句 default : break; 这样做并非多此一举，而是为了防止别人误以为你忘了 default 处理。

4.7 goto 语句

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自从提倡结构化设计以来，goto 就成了有争议的语句。首先，由于 goto 语句可以灵活跳转，如果不加 ，它的确会破坏结构化设计风格。其次，goto 语句经常带来错误或隐患。它可能跳过了某些对象的构 造、变量的初始化、重要的计算等语句，例如： goto state;

String s1, s2; // 被 goto 跳过 int sum = 0; // 被 goto 跳过

„ state: „ 如果编译器不能发觉此类错误，每用一次 goto 语句都可能留下隐患。 很多人建议废除 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 的过错。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外面，用不着写很多次 的 break 语句; 例如 {„ {„ {„ 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。所以我们主张少用、 慎用 goto 语句，而不是禁用。 1