無論一門語(yǔ)言有多么流行或多么優(yōu)秀，它總是存在一些問題，Ｃ語(yǔ)言也不例外。本章討論的重點(diǎn)是Ｃ語(yǔ)言本身存在的問題，作者煞費(fèi)苦心的用一個(gè)太空任務(wù)和軟件的故事開頭，也用另一個(gè)太空任務(wù)和軟件的故事結(jié)尾，引人入勝。

　　關(guān)于這兩個(gè)故事，在這里不說，有興趣的朋友還是建議買這本書去看看，這本書用相當(dāng)輕松的文字而又不失深沉地向我們道來Ｃ語(yǔ)言的各種特性與特別的用法。

　　書中提到一種分析編程語(yǔ)言缺陷的方法，讓我們能夠詳細(xì)的去分析各種編程語(yǔ)言的缺陷，即把所有的缺陷歸于３類：不該做的做了(多做之過)、該做的沒做(少做之過)、該做的做了但不合適(誤做之過)，本章也是按照這樣一種分析方法來分析Ｃ語(yǔ)言本身存在的一些問題，由于Ｃ是一門神奇的語(yǔ)言，被許多平臺(tái)所選用，也被大家所學(xué)習(xí)，所以了解Ｃ語(yǔ)言是一件相當(dāng)有必要的事情，本章就是從缺陷來了解Ｃ語(yǔ)言。

　　多做之過，就是語(yǔ)言中存在某些不應(yīng)該存在的特性，包括容易出錯(cuò)的switch語(yǔ)句、相鄰字符串常量自動(dòng)連接和缺省全局作用域。

　　首先說說switch語(yǔ)句吧，這個(gè)語(yǔ)句在多條件的時(shí)候使用率還是相當(dāng)高的，相比大量if語(yǔ)句，我還是比較傾向于它的。switch語(yǔ)句的一般形式如下：

?　　switch(表達(dá)式)
　　{
　　　　case 常量表達(dá)式1:語(yǔ)句1; break;
　　　　....
　　　　case 常量表達(dá)式n:語(yǔ)句n; break;
　　　　default:語(yǔ)句;break;
　　}

　　每個(gè)case結(jié)構(gòu)由３個(gè)部分組成，關(guān)鍵字case;其后的常量表達(dá)式;以及后面的冒號(hào)，當(dāng)表達(dá)式的值與case后面的常量表達(dá)式匹配時(shí)，case后面的語(yǔ)句就會(huì)執(zhí)行，否則執(zhí)行default后面的語(yǔ)句，default都可以出現(xiàn)在case列表出現(xiàn)的任何位置，如果沒有default語(yǔ)句，那么switch語(yǔ)句就什么也不做，你不要指望它會(huì)提醒你它什么都沒做。在Ｃ語(yǔ)言中，幾乎從來不進(jìn)行運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤檢查——對(duì)進(jìn)行解引用操作的指針進(jìn)行有效性檢查大概是唯一的例外，這是因?yàn)檫\(yùn)行時(shí)檢查與Ｃ語(yǔ)言的設(shè)計(jì)理念相違背，按照Ｃ語(yǔ)言的理念，程序員應(yīng)該知道自己在干什么，而且保證自己的所作所為是正確的。switch的另一個(gè)問題是它內(nèi)部的任何語(yǔ)句都可以加上標(biāo)簽，并在執(zhí)行時(shí)跳轉(zhuǎn)到那里，作者給出了一個(gè)例子，那就是當(dāng)你的default語(yǔ)句寫錯(cuò)的時(shí)候，比如把ｌ字母寫成了數(shù)字１，看起來很像對(duì)吧defau1t，不過功能可是大不相同，這意味著如果表達(dá)式不匹配任何常量表達(dá)式時(shí)它將什么也不干，因?yàn)闆]有default語(yǔ)句啊，然而即使這樣，編譯器也無法檢查出錯(cuò)誤來。當(dāng)然switch語(yǔ)句里最大的問題還不是這個(gè)，而是它不會(huì)在每個(gè)case語(yǔ)句執(zhí)行完畢后自動(dòng)跳出，如果你不使用break語(yǔ)句來跳出，它將一直執(zhí)行下去，在《Ｃ與指針》描述switch語(yǔ)句時(shí)有一句話我覺得非常合適，那就是case語(yǔ)句只是確認(rèn)進(jìn)入switch語(yǔ)句的入口，如果你不使用break語(yǔ)句，那么出口都是在swtich語(yǔ)句的右花括號(hào)那里，作者還舉了一個(gè)利用switch語(yǔ)句這種特性的例子，用來計(jì)算程序輸入中字符、單詞和行的個(gè)數(shù)，有趣的是，這個(gè)例子正是需要switch語(yǔ)句一直執(zhí)行下去而不是遇到一個(gè)case就退出，有興趣的朋友可以參考《Ｃ與指針》第四章的內(nèi)容。當(dāng)然，如果在這種情況下要使用switch語(yǔ)句的特性，那么一句注釋"FALL THRU"是必不可少的，它會(huì)告訴你，我就是要利用這個(gè)特性，我不需要break語(yǔ)句，不過，在絕大多數(shù)情況下是不會(huì)需要這種特性的。以上就是switch語(yǔ)句存在的三個(gè)主要問題。

　　其次，相鄰字符串常量的自動(dòng)合并這個(gè)約定也會(huì)帶來一些問題。在printf的使用中，這是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槟悴挥脫?dān)心要輸出的字符串有多長(zhǎng)，你可以放心的用雙引號(hào)包括每一行的內(nèi)容，反正它會(huì)自動(dòng)合并，比方說

　　printf("A second favorite children's book"

　　　　"is Thoms the tank engine and the Naughty Enginedriver who"

　　　　"tied down thomas's boiler safety value");

這個(gè)printf語(yǔ)句會(huì)自動(dòng)連接三個(gè)行，這可以使每一行的代碼看起來簡(jiǎn)潔而又完整，不過，你該擔(dān)心的是下列情況：

　　char *available_resouces[] = {

　　　　"color monitor",

　　　　"big disk"

　　　　"Cray"　　/*少了一個(gè)逗號(hào)*/

　　　　"on-line drawing routhines",

　　　　...

在這種情況下我們都知道，由于數(shù)組大小的缺省，而少了逗號(hào)會(huì)使兩個(gè)字符串常量自動(dòng)連接，所以在編譯器看來，這并不是一個(gè)錯(cuò)誤，它也就不會(huì)提示你，而程序可能會(huì)莫名其妙的運(yùn)行，打印"Crayon-line drawing routhines“或是修改其他變量，因?yàn)樽址當(dāng)?shù)目比預(yù)期少了一個(gè)。

　　缺省可見性這個(gè)問題主要體現(xiàn)在全局函數(shù)的定義上，我們知道在聲明函數(shù)的時(shí)候，如果沒有任何關(guān)鍵字限制，那么會(huì)被自動(dòng)定義為全局函數(shù)，除非你加上static關(guān)鍵字，才能限制對(duì)這個(gè)函數(shù)的訪問。事實(shí)上，幾乎所有人都沒有在函數(shù)名前添加存儲(chǔ)類型說明符的習(xí)慣，所以絕大多數(shù)函數(shù)都是全局可見的，然而，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，這個(gè)缺省的全局可見性多次被證明是個(gè)錯(cuò)誤。軟件對(duì)象在大多數(shù)情況下應(yīng)該缺省的采用有限可見性，當(dāng)程序員需要讓它全局可見時(shí)，應(yīng)該采用顯式的手段，原因在于這種大范圍的全局可見性會(huì)與C語(yǔ)言的另一個(gè)特性產(chǎn)生影響，也就是用戶編寫和庫(kù)函數(shù)同名的函數(shù)并取而代之的行為。這也說明了在C語(yǔ)言中，對(duì)信息可見性的選擇很有限，要么是extern，意味著整個(gè)庫(kù)的所有對(duì)象都可見，要么是static，對(duì)其他文件都不可見。

　　所謂”誤作之過“，就是語(yǔ)言中有誤導(dǎo)性質(zhì)或是不適當(dāng)?shù)奶匦?#xff0c;這些特性跟C語(yǔ)言的簡(jiǎn)潔性有關(guān)，有些則與操作符的優(yōu)先級(jí)有關(guān)。

　　C語(yǔ)言存在的其中一個(gè)問題就是它太簡(jiǎn)潔了，僅增加、修改或刪除一個(gè)字符就會(huì)使原先的程序變成另外一個(gè)仍然有效但全然不同的程序，這就意味著，如果你在一個(gè)小問題上出了一點(diǎn)問題，那么編譯器是不會(huì)檢查出來提示你的，因?yàn)槟愕某绦蛉匀挥行А．?dāng)然，還造成一個(gè)問題，那就是很多符號(hào)同時(shí)具有好幾種意思，你要直到它到底是什么意思，還要根據(jù)上下文來，這一點(diǎn)尤其體現(xiàn)在作用域上。比方說static關(guān)鍵字就曾經(jīng)令我疑惑，它有時(shí)候表示靜態(tài)變量，有時(shí)候又表示內(nèi)部鏈接屬性，那么它到底代表什么呢？正確的答案是這樣的，在函數(shù)內(nèi)部，表示靜態(tài)變量，當(dāng)表示函數(shù)時(shí)，代表內(nèi)部鏈接屬性。同樣的extern關(guān)鍵字也是這樣，在缺省可見性已經(jīng)提到，extern的外部鏈接屬性不應(yīng)該作為缺省屬性。還有&操作符，既表示取地址操作符，又表示按位與操作，同樣*操作符也有多種含義，最明顯的、用法最多的操作符可能還是要數(shù)()操作符了，它們無處不在。一個(gè)符號(hào)所表達(dá)的意思越多，編譯器就越難檢測(cè)到這個(gè)符號(hào)在你的使用中所存在的異常情況。

　　另外在操作符的優(yōu)先級(jí)上，我完全能夠感同身受，初學(xué)C語(yǔ)言，甚至在學(xué)完C語(yǔ)言很久一段時(shí)間之內(nèi)，我都沒有真正的完全搞清楚過操作符的優(yōu)先級(jí)，憑感覺用吧，一般來說結(jié)果都是錯(cuò)的，不過用多了，可能也就會(huì)了。還記得->這個(gè)操作符在結(jié)構(gòu)指針中的使用嗎，我們知道->這個(gè)操作符是對(duì)一個(gè)結(jié)構(gòu)成員進(jìn)行解引用，它所代表的意思p->f也就相當(dāng)于(*p).f，不過千萬別忘了添加括號(hào)哦，因?yàn)椤?"操作符的優(yōu)先級(jí)大于"*"，這個(gè)問題也是導(dǎo)致->操作符出現(xiàn)的原因之一，類似的還有很多，比如[]的優(yōu)先級(jí)高于*，int *p[]這個(gè)表達(dá)式呢代表p是一個(gè)元素為int指針的數(shù)組，而不是說p是個(gè)指向int數(shù)組的指針哦。不過在多年前，Dennis Ritchie解釋了這些不正常的情況是如何由于歷史的偶然原因而產(chǎn)生的，最大的原因還是，如果現(xiàn)在把它們更改過來的話，現(xiàn)有的大量代碼都可能出現(xiàn)問題。

　　最后，少做之過的特性就是語(yǔ)言應(yīng)該提供但未提供的特性，如標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)處理以及把lint程序錯(cuò)誤的從編譯器中分離出來。

　　標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)處理這個(gè)問題不管是在UNIX還是在Ｃ語(yǔ)言中都沒有得到好好的處理，因?yàn)閰?shù)與文件名，程序是分不清楚的。其中一個(gè)例子就是在在UNIX中創(chuàng)建一個(gè)文件，文件名以’-‘連字符開頭，然后卻發(fā)現(xiàn)無法用rm命令把連字符去掉，這就是它分不清文件名與參數(shù)的影響，書中還給出一個(gè)有趣的實(shí)例——關(guān)于在1990年以前給“用戶名的第二個(gè)字母是f的用戶”發(fā)郵件，那么他將收不到，進(jìn)一步讓我們理解分不清參數(shù)與文件名的影響。

　　而lint程序，甚至現(xiàn)在好多使用C語(yǔ)言的人都沒有聽過，在早期的C語(yǔ)言中，語(yǔ)言設(shè)計(jì)者作出了明確的規(guī)定——把編譯器中所有的語(yǔ)義檢查措施全部分離出來，錯(cuò)誤檢查由一個(gè)單獨(dú)的程序完成，這個(gè)程序被稱為“l(fā)int”，在省掉lint之后，編譯器可以做得更小，更快而且更簡(jiǎn)單，所以理所當(dāng)然的，它被去掉了，不過，所付出的代價(jià)是，代碼中悄悄混入了大量的Bug和不可靠的編碼風(fēng)格，許多程序員缺省情況下在每次編譯中并不使用lint。在書中給出了一些實(shí)例，是一些程序員在寫代碼的過程中容易犯得錯(cuò)誤而編譯器又檢查不出，如果使用lint程序，則可以全部檢查出來，所以作者大力推薦使用lint程序作為檢查。

　　下面，來介紹一下這個(gè)lint程序吧。

　　lint程序不但可以檢查出可移植性問題，而且可以檢查出那些雖然可移植并且完全合乎語(yǔ)法但卻很可能是錯(cuò)誤的特性，lint程序會(huì)產(chǎn)生一系列程序員有必要從頭到尾仔細(xì)閱讀的診斷信息。

　　這是lint程序的系統(tǒng)版本：

　　UNIX系統(tǒng) 在UNIX系統(tǒng)中，可自動(dòng)獲得lint，它是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的UNIX工具。 　　Linux系統(tǒng) 在Linux各種發(fā)行版中,使用lint的版本是GNU下的Splint(前身是LClint) 　　Windows 在Windows系統(tǒng)中，從第三方獲得的lint工具的名稱是PC lint以及Splint 在這里，由于我使用的是Linux，所以介紹一下Linux中l(wèi)int的使用。 首先安裝splint工具：
sudo apt install splint

　　然后假定你要檢查的文件是main.c

splint main.c

　　其中main.c中代碼如下所示，使用了switch語(yǔ)句來測(cè)試：

#include <stdio.h>int main(void) {int x;scanf("%d",&x);switch(x){case 3:printf("4\n");case 4:printf("4\n");}return 0; }

　　如果是直接gcc main.c，那么不會(huì)有任何提示，使用splint程序之后，它顯示了這些文本：

Splint 3.1.2 --- 03 May 2009main.c: (in function main) main.c:6:5: Return value (type int) ignored: scanf("%d", &x)Result returned by function call is not used. If this is intended, can castresult to (void) to eliminate message. (Use -retvalint to inhibit warning) main.c:10:10: Fall through case (no preceding break)Execution falls through from the previous case (use /*@fallthrough@*/ to markfallthrough cases). (Use -casebreak to inhibit warning)Finished checking --- 2 code warnings

　　顯而易見的是，它給出了兩條提示，一條是說你的scanf語(yǔ)句的返回值并沒有用，另一條就是switch語(yǔ)句沒有break語(yǔ)句，并且提示你，如果確實(shí)不需要break語(yǔ)句，請(qǐng)用/*fallthrough*/把它注釋出來。

　　所以，多用lint程序來檢查你的程序吧，說不定會(huì)給你一個(gè)驚喜。

　　　　　　　　　　　　　　　　　

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/monster-prince/p/6207683.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的《C专家编程》第二章——这不是Bug，而是语言特性的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。