C語(yǔ)言最好的編程方式

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2021-12-02 11:51:35|已瀏覽：423次

C語(yǔ)言最好的編程方式

我們鼓勵(lì)在編程時(shí)應(yīng)有清晰的哲學(xué)思維，而不是給予硬性規(guī)則。我并不希望你們能認(rèn)可所有的東西，因?yàn)樗鼈冎皇怯^點(diǎn)，觀點(diǎn)會(huì)隨著時(shí)間的變化而變化。可是，如果不是直到現(xiàn)在把它們寫(xiě)在紙上，長(zhǎng)久以來(lái)這些基于許多經(jīng)驗(yàn)的觀點(diǎn)一直積累在我的頭腦中。因此希望這些觀點(diǎn)能幫助你們，了解如何規(guī)劃一個(gè)程序的細(xì)節(jié)。（我還沒(méi)有看到過(guò)一篇講關(guān)于如何規(guī)劃整個(gè)事情的好文章，不過(guò)這部分可以是課程的一部分）要是能發(fā)現(xiàn)它們的特質(zhì)，那很好；要是不認(rèn)同的話，那也很好。但如果能啟發(fā)你們思考為什么不認(rèn)同，那樣就更好了。在任何情況下，都不應(yīng)該照搬我所說(shuō)的方式進(jìn)行編程；要用你認(rèn)為最好的編程方式來(lái)嘗試完成程序。請(qǐng)一以貫之而且毫不留情的這么做。

01、排版問(wèn)題

程序是一種出版物。意味著程序員們會(huì)先閱讀（也許是幾天、幾周或幾年后的你自己閱讀），最后才輪到機(jī)器。機(jī)器的快樂(lè)就是程序能編譯，機(jī)器才不在乎程序?qū)懙挠卸嗝雌粒墒侨藗儜?yīng)該保持程序的美觀。有時(shí)人們會(huì)過(guò)度關(guān)心：用漂亮的打印機(jī)呆板地打印出漂亮的輸出，而這些輸出只是將所有介詞用英文文本以粗體字體凸顯出來(lái)，都是些與程序無(wú)關(guān)的細(xì)節(jié)。雖然有很多人認(rèn)為程序就應(yīng)該像 Algol.68 所描述的一樣（有些系統(tǒng)甚至要求照搬該風(fēng)格編寫(xiě)程序），可清晰的程序不會(huì)因?yàn)檫@樣的呈現(xiàn)而變得更清晰，只會(huì)使糟糕的程序變得更可笑。
對(duì)于清晰的程序來(lái)說(shuō)，排版規(guī)范一向都是至關(guān)重要的。當(dāng)然，眾所周知最有用的是縮進(jìn)，但是當(dāng)墨水遮蓋了意圖時(shí)，就會(huì)控制住排版。因此即便堅(jiān)持使用簡(jiǎn)單的舊打字機(jī)輸出，也該意識(shí)到愚蠢的排版。避免過(guò)度修飾，比如保持注釋的簡(jiǎn)潔和靈活。通過(guò)程序整齊一致地說(shuō)出想表達(dá)的。接著往下看。

02、變量命名

對(duì)于變量名稱，長(zhǎng)度并不是名稱的價(jià)值所在，清晰的表達(dá)才是。不常用的全局變量可能會(huì)有一個(gè)很長(zhǎng)的名稱，像 maxphysaddr。在循環(huán)中每一行所使用的數(shù)組索引，并不需要取一個(gè)比 i 更詳盡的名字。取 index 或者 elementnumber 會(huì)輸入更多的字母（或調(diào)用文本編輯器），并且會(huì)遮蓋住計(jì)算的細(xì)節(jié)。當(dāng)變量名稱很長(zhǎng)時(shí)，很難明白發(fā)生了什么。現(xiàn)實(shí)例子中的問(wèn)題會(huì)變得更糟。所以僅需把索引當(dāng)成符號(hào)來(lái)對(duì)待。指針也需要合理的符號(hào)。np 僅僅只是作為指針 nodepointer 的助記符。如果一貫都遵從命名規(guī)范，那么很容易就能推斷出 np 表示“節(jié)點(diǎn)指針”。在下一篇文章中會(huì)提到更多。
同時(shí)在編程可讀性的其它方面，一致性也是極其重要的。假使變量名為 maxphysaddr，則不要給同級(jí)關(guān)系的變量取名 lowestaddress。
最后，我傾向于「最小長(zhǎng)度」但「最大信息量」的命名，并讓上下文補(bǔ)齊其余部分。例如：全局變量在使用時(shí)很少有上下文幫助理解，那么它們的命名相對(duì)而言更需要令人易懂。因此我稱 maxphyaddr 作為一個(gè)全局變量名，對(duì)于在本地定義和使用的指針來(lái)說(shuō) np 并不一定是 NodePoint。這是品味的問(wèn)題，但品味又與清晰度相關(guān)。
我避免在命名時(shí)嵌入大寫(xiě)字母；它們的閱讀舒適性太別扭了，像糟糕的排版一樣令人心煩。

03、指針的使用

C語(yǔ)言不同尋常，因?yàn)樗试S指針指向任何事物。指針是鋒利的工具，像任何這樣的工具一樣，使用得當(dāng)可以產(chǎn)生令人愉悅的生產(chǎn)力，但使用不當(dāng)也可以造成極大的破壞。指針在學(xué)術(shù)界的名聲不太好，因?yàn)樗ｋU(xiǎn)了，莫名其妙地就變得糟糕的不行。但我認(rèn)為它是強(qiáng)大的符號(hào)，它可以幫助我們清楚地自我表達(dá)。

1、過(guò)程名稱

過(guò)程名稱應(yīng)該表明它們是做什么的，函數(shù)名稱應(yīng)該表明它們返回什么。函數(shù)通常在像 if 這樣的表達(dá)式使用，因此可讀性要好。

2、注釋

這一個(gè)微妙的問(wèn)題，需要自己體會(huì)和判斷。由于一些原因，我傾向于寧可清除注釋。第一，假如代碼清晰，并且使用了規(guī)范的類型名稱和變量名稱，應(yīng)該從代碼本身就可以理解。第二，編譯器不能檢查注釋，因此不能保證準(zhǔn)確，特別是代碼修改過(guò)以后。誤導(dǎo)性的注釋會(huì)非常令人困惑。第三，排版問(wèn)題：注釋會(huì)使代碼變得雜亂。
但有時(shí)我會(huì)寫(xiě)注釋，像下文一樣僅僅只是把它們用于介紹。例如：解釋全局變量的使用和類型（我總是在龐大的程序中寫(xiě)注釋）；作為一個(gè)不尋常或者關(guān)鍵過(guò)程的介紹；或標(biāo)記出大規(guī)模計(jì)算的一節(jié)。

3、復(fù)雜度

許多程序過(guò)于復(fù)雜，比需要有效解決的問(wèn)題更加復(fù)雜。這是為什么呢？大部分是由于設(shè)計(jì)不好，但我會(huì)跳過(guò)這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)檫@個(gè)問(wèn)題太大了。然而程序往往在微觀層面就很復(fù)雜，有關(guān)這些可以在這里解決。

規(guī)則 1：不要斷定程序會(huì)在什么地方耗費(fèi)運(yùn)行時(shí)間。瓶頸總是出現(xiàn)在令人意想不到的地方，直到證實(shí)瓶頸在哪，不要試圖再次猜測(cè)并加快運(yùn)行速度。

規(guī)則 2：估量（measure）在沒(méi)有對(duì)代碼做出估量之前不要優(yōu)化速度，除非發(fā)現(xiàn)最耗時(shí)的那部分代碼，要不也不要去做。

規(guī)則 3：當(dāng) n 很小時(shí)（通常也很小），花哨的算法運(yùn)行很慢。花哨算法有很大的常數(shù)級(jí)別復(fù)雜度。在你確定 n 總是很大之前，不要使用花哨算法。（即使假如 n 變大，也優(yōu)先使用規(guī)則 2）.例如，對(duì)于常見(jiàn)問(wèn)題，二叉樹(shù)總比伸展樹(shù)高效。

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