应该对编译器的功能提出任何需求。
示例:用断言检查编译器的int型数据占用的内存空间是否为2,如下。
exam_assert( sizeof( int ) == 2 );
17-12:正式软件产品中应把断言及其它调测代码去掉(即把有关的调测开关关掉)。
说明:加快软件运行速度。
17-13:在软件系统中设置与取消有关测试手段,不能对软件实现的功能等产生影响。
说明:即有测试代码的软件和关掉测试代码的软件,在功能行为上应一致。
17-14:用调测开关来切换软件的debug版和正式版,而不要同时存在正式版本和debug版本
的不同源文件,以减少维护的难度。
17-15:软件的debug版本和发行版本应该统一维护,不允许分家,并且要时刻注意保证两个
版本在实现功能上的一致性。
.7-1:在编写代码之前,应预先设计好程序调试与测试的方法和手段,并设计好各种调测开关
及相应测试代码如打印函数等。
说明:程序的调试与测试是软件生存周期中很重要的一个阶段,如何对软件进行较全面、
高率的测试并尽可能地找出软件中的错误就成为很关键的问题。因此在编写源代码之前,
除了要有一套比较完善的测试计划外,还应设计出一系列代码测试手段,为单元测试、集
成测试及系统联调提供方便。
.7-2:调测开关应分为不同级别和类型。
说明:调测开关的设置及分类应从以下几方面考虑:针对模块或系统某部分代码的调测;
针对模块或系统某功能的调测;出于某种其它目的,如对性能、容量等的测试。这样做便
于软件功能的调测,并且便于模块的单元测试、系统联调等。
.7-3:编写防错程序,然后在处理错误之后可用断言宣布发生错误。
示例:假如某模块收到通信链路上的消息,则应对消息的合法性进行检查,若消息类别不
是通信协议中规定的,则应进行出错处理,之后可用断言报告,如下例。
#ifdef _exam_assert_test_ // 若使用断言测试
/* notice: this function does not call 'abort' to exit program */
void assert_report( char * file_name, unsigned int line_no )
{
printf( "\n[exam]error report: %s, line %u\n",
file_name, line_no );
}
#define assert_report( condition )
if ( condition ) // 若条件成立,则无动作
null;
else // 否则报告
assert_report ( __file__, __line__ )
#else // 若不使用断言测试
#define assert_report( condition ) null
#endif /* end of assert */
int msg_handle( unsigned char msg_name, unsigned char * msg )
{
switch( msg_name )
{
case msg_one:
... // 消息msg_one处理
return msg_handle_success;
... // 其它合法消息处理
default:
... // 消息出错处理
assert_report( false ); // “合法”消息不成立,报告
return msg_handle_error;
}
}
8 程序效率
18-1:编程时要经常注意代码的效率。
说明:代码效率分为全局效率、局部效率、时间效率及空间效率。全局效率是站在整个系
统的角度上的系统效率;局部效率是站在模块或函数角度上的效率;时间效率是程序处理
输入任务所需的时间长短;空间效率是程序所需内存空间,如机器代码空间大小、数据空
间大小、栈空间大小等。
18-2:在保证软件系统的正确性、稳定性、可读性及可测性的前提下,提高代码效率。
说明:不能一味地追求代码效率,而对软件的正确性、稳定性、可读性及可测性造成影响。
18-3:局部效率应为全局效率服务,不能因为提高局部效率而对全局效率造成影响。
18-4:通过对系统数据结构的划分与组织的改进,以及对程序算法的优化来提高空间效率。
说明:这种方式是解决软件空间效率的根本办法。
示例:如下记录学生学习成绩的结构不合理。
typedef unsigned char byte;
typedef unsigned short word;
typedef struct student_score_stru
byte name[8];
byte age;
byte sex;
byte class;
byte subject;
float score;
} student_score;
因为每位学生都有多科学习成绩,故如上结构将占用较大空间。应如下改进(分为两个结
构),总的存贮空间将变小,操作也变得更方便。
typedef struct student_stru
{
byte name[8];
byte age;
byte sex;
byte class;
} student;
typedef struct student_score_stru
{
word student_index;
byte subject;
float score;
} student_score;
18-5:循环体内工作量最小化。
说明:应仔细考虑循环体内的语句是否可以放在循环体之外,使循环体内工作量最小,从
而提高程序的时间效率。
示例:如下代码效率不高。
for (ind = 0; ind < max_add_number; ind++)
{
sum += ind;
back_sum = sum; /* backup sum */
}
语句“back_sum = sum;”完全可以放在for语句之后,如下。
for (ind = 0; ind < max_add_number; ind++)
{
sum += ind;
}
back_sum = sum; /* backup sum */
.8-1:仔细分析有关算法,并进行优化。
.8-2:仔细考查、分析系统及模块处理输入(如事务、消息等)的方式,并加以改进。
.8-3:对模块中函数的划分及组织方式进行分析、优化,改进模块中函数的组织结构,提高程
序效率。
说明:软件系统的效率主要与算法、处理任务方式、系统功能及函数结构有很大关系,仅
在代码上下功夫一般不能解决根本问题。
.8-4:编程时,要随时留心代码效率;优化代码时,要考虑周全。
.8-5:不应花过多的时间拼命地提高调用不很频繁的函数代码效率。
说明:对代码优化可提高效率,但若考虑不周很有可能引起严重后果。
.8-6:要仔细地构造或直接用汇编编写调用频繁或性能要求极高的函数。
说明:只有对编译系统产生机器码的方式以及硬件系统较为熟悉时,才可使用汇编嵌入方
式。嵌入汇编可提高时间及空间效率,但也存在一定风险。
.8-7:在保证程序质量的前提下,通过压缩代码量、去掉不必要代码以及减少不必要的局部和
全局变量,来提高空间效率。
说明:这种方式对提高空间效率可起到一定作用,但往往不能解决根本问题。
.8-8:在多重循环中,应将最忙的循环放在最内层。
说明:减少cpu切入循环层的次数。
示例:如下代码效率不高。
for (row = 0; row < 100; row++)
{
for (col = 0; col < 5; col++)
{
sum += a[row][col];
}
}
可以改为如下方式,以提高效率。
for (col = 0; col < 5; col++)
{
for (row = 0; row < 100; row++)
{
sum += a[row][col];
}
}
.8-9:尽量减少循环嵌套层次。
.8-10:避免循环体内含判断语句,应将循环语句置于判断语句的代码块之中。
说明:目的是减少判断次数。循环体中的判断语句是否可以移到循环体外,要视程序的具
体情况而言,一般情况,与循环变量无关的判断语句可以移到循环体外,而有关的则不可
以。
示例:如下代码效率稍低。
for (ind = 0; ind < max_rect_number; ind++)
{
if (data_type == rect_area)
{
area_sum += rect_area[ind];
}
else
{
rect_length_sum += rect[ind].length;
rect_width_sum += rect[ind].width;
}
}
因为判断语句与循环变量无关,故可如下改进,以减少判断次数。
if (data_type == rect_area)
{
for (ind = 0; ind < max_rect_number; ind++)
{
area_sum += rect_area[ind];
}
}
else
{
for (ind = 0; ind < max_rect_number; ind++)
{
rect_length_sum += rect[ind].length;
rect_width_sum += rect[ind].width;
}
}
.8-11:尽量用乘法或其它方法代替除法,特别是浮点运算中的除法。
说明:浮点运算除法要占用较多cpu资源。
示例:如下表达式运算可能要占较多cpu资源。
#define pai 3.1416
radius = circle_length / (2 * pai);
应如下把浮点除法改为浮点乘法。
#define pai_reciprocal (1 / 3.1416 ) // 编译器编译时,将生成具体浮点数
radius = circle_length * pai_reciprocal / 2;
.8-12:不要一味追求紧