高质量C++/C编程指南--表达式和基本语句

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　　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

　　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。

　　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++)

　　{

　　for ( col=0; col5; col++ )

　　{

　　sum = sum + a[row][col];

　　}

　　}for (col=0; col5; col++ )

　　{

　　for (row=0; row100; row++)

　　{

　　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++)

　　{