這10個C語言技巧讓初學者少走180天彎路！

硬件設計師最多見的工做內容是經過寫代碼來測試硬件。這10個C語言技巧（C語言仍然是常見的選擇）能夠幫助設計師避免因基礎性錯誤而致使某些缺陷的產生並形成維護方面的困擾。

技巧 1：不要使用「GOTO」語句

二十幾年前，當計算機編程尚處於起步階段時，程序流程是由「GOTO」語句來控制。該類語句容許程序員對當前代碼行斷行，而直接進入另外一個不一樣的代碼段。列表1爲簡單的示例。
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這10個C語言技巧讓初學者少走180天彎路！
列表1 使用GOTO語句

編程語言終究開始引入了函數的概念，即容許程序對代碼進行斷行。若是已經完成，再也不使用goto語句來表示代碼的斷行。函數調用後，函數將回到下一條指令。列表2爲示例。這一作法改善了程序結構，提升了可讀性。自此，這被視爲編寫程序的正確方法。只要看到或想到goto語句,就會讓軟件工程師退縮，產生本能的厭惡。其中一個主要的緣由是，一個遍及goto語句的程序會讓讓人很難抓住重心，不便於對程序的理解和維護。

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列表2 用函數控制流程

技巧 2：使用FOR（；；）或While（1）

若是goto語句已通過時，那麼對程序建立無限循環應該如何去作呢，這是一些硬件工程師可能會疑惑的問題。畢竟，以前都是經過建立一個goto語句而後再返回到main語句。解決這一問題就要利用C語言中已經存在的循環語句for和while（列表3和4）。

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列表3 使用一個無限的For循環

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列表4 使用一個無限的While循環

列表中的循環條件相對比較簡單。for循環無非是以無條件狀況使用條件語句。而另外一方面，while循環是語句爲真即予執行，這等同對任何條件的非零值。

技巧 3：使用合適的條件語句

除代碼的可讀性以外，程序的執行時間還主要依賴於作決定時所選擇的條件結構類型。許多硬件工程師都熟悉簡單的if語句的使用。然而，有時工程師可能沒有意識到，若是第一個條件不正確，還可使用else或else if語句。這能夠節省處理器時間，而沒必要評估另外一個條件語句。在列表5所示的前半部分代碼中，若是Var值爲1，則代碼仍會查看Var是否爲0。而在用了else語句的後半部分代碼中，只評估第一個語句，以後就繼續走下面的代碼，這樣就節省了時鐘週期，使代碼更加清晰。

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列表5 用If/Else替代只用If

If/else if/else語句可能並不永遠適用。若是須要檢查若干個可能的條件，switch語句可能更合適。這樣,處理器能夠評估語句，而後從一個答案列表中選擇下一步動做，而不用連續地評估一堆條件。列表6顯示的例子與列表5示例的類型相同。

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列表6 使用Switch語句

以上示例的寓意是，讓條件語句的選擇更開放，以選擇出最適合的語句。這種作法使程序結構更簡單，便於理解程序流程，縮短處理器的額外時鐘週期。

技巧 4：避免使用匯編語言

微處理器的天然語言爲彙編語言指令。爲低級別機器語言編程可能會爲處理器提供更高效的代碼。然而，人類並非天生就會這種語言，而且經驗代表，編寫彙編語言會形成誤解。誤解會致使維護不當，更甚者，可能會使系統處處是bug。通常建議避免使用匯編語言。實際上，如今大多數編譯器都能編譯出很是高效的代碼。採用C語言或C++語言等高級語言的開發，能得到更有序的結構，便於理解和維護，使代碼的總體效果更好。列表7給出了一個示例，比較了使一個32位變量遞增所使用的彙編代碼和C語言代碼。

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列表7 用匯編和C語言完成一個變量的遞增

彙編C代碼

固然，如今仍有一些場合適於使用匯編語言，但這種場合仍比較少。首個推薦的場合是開發引導裝載程序。這種狀況下，可能須要優化對啓動過程當中某個決策（啓動應用或引導加載器）的速度。此時，分支斷定用匯編代碼就可能有意義了。另外一種場合是開發一種在DSP上運行有嚴格時序要求的控制循環。爲了從設備中的獲得每一個時鐘週期，用匯編語言作控制循環的編碼是有意義的。若是目前任務適合用匯編，應確保將其妥善存檔便於有據可查，這樣，將來的開發者（或將來的版本）會明白該代碼的用途。

技巧 5：充分利用模塊化

筆者最多見的經歷是着手由硬件工程師開啓的一個新項目每每是雜亂無章的代碼組織。一般咱們會發現，代碼由一個單一的主模塊組成，其中有2.5萬多行代碼。在這些應用中，一切都是全局性的，函數寥寥無幾，goto語句貫穿整個代碼結構。15年前這算正常，但現在已再也不適用了！C語言編程使工程師可以將代碼分紅獨立的功能模塊，這簡化了代碼導航，同時還可以使工程師使用封裝等面向對象技術。代碼能夠被組織成邏輯模塊，這頗有意義。雖然可能要先花點時間（幾分鐘），但從長遠來看，這將能省掉不少漫長之夜，和不少調試之苦！

技巧 6：寫千層餅式代碼而非麪條式代碼

Beningo是一個意大利名字，和許多意大利人同樣，我對意大利麪食也是毫無保留地熱愛。當拿意大利麪食與軟件相比時，我就會想到兩種麪食，即意大利麪條和千層餅。意大利麪條比較混亂，麪條相互交織，縱橫交錯，結果徹底沒有任何類型的結構。編寫非結構化代碼就很是像意大利麪條：咬一口，徹底不知道吃的是哪部分。

另外一種就是意大利千層餅！這種麪食是分層的，是有結構的。分層開發的代碼不只更容易理解，還能夠移走一層並添加一個新層，基本上可以實現重複使用和維護的簡易性。圖1爲用千層餅式代碼模型的一個簡單軟件模塊示例。

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圖1 千層餅軟件模型

驅動程序配置

應用程序配置

應用程序

驅動程序庫

硬件

技巧 7:使用描述式變量名稱

編寫易於理解和維護的較大軟件有許多障礙，其中之一就是變量的命名習慣。爲了盡力縮短變量名，開發者一般會自創一些較短的、使人費解的助記符，每每只有他們本身才能明白的符號。現代語言使一個變量名能夠包含數百個字符。爲了讓事情清晰明確，「直截了當」地方法要好於其它方式。所以，變量名一目瞭然不只有利於開發人員，也有利於將來的維護團隊。列表8給出一個示例。

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列表8 變量的命名

技巧 8:少用＃pragma語句

C語言中有一種特殊的＃pragma語句。這些語句一般處理非標準的句法和特性，應儘量避免使用這種語句，由於它們是非標準的，不能從一個處理器移植到另外一個處理器。有些編譯器可能要求用這類語句完成某項任務，例如定義一箇中斷服務程序。在這種狀況下，可能除了使用＃pragma語句之外別無它法。若是可能，將全部的＃pragma語句放在一個模塊或幾個模塊裏。這有助於確保在代碼移植時，只須要更新幾處代碼，而非整個代碼庫；此外，這也將有助於防止移植代碼的首次編譯所帶來的困擾。

技巧 9:錯誤每每並非看上去那樣簡單

在調試一個C程序時，有一個讓人小心的陷阱就是編譯器錯誤。因爲編譯器的複雜性，當檢測到一個錯誤時，一般錯誤位於程序中的其它地方，而非編譯器所指示的位置。這主要與編譯器生成程序的步驟有關。錯誤類型一般是一致的，工程師能夠發現的一些錯誤中，90%都是根源：

•小心漏掉＃include文件。這可能會使程序開發人員看到完美的代碼行，但因爲未包含必要的頭文件，編譯器便會將其標誌爲一個錯誤，表示有些東西未定義。

•小心漏掉分號。編寫C代碼時最多見的錯誤是忘記在句末加分號。

•小心漏掉括號。漏寫括號是代碼編寫過程當中又一常犯的錯誤，或是粗心漏掉，或是因爲鍵入錯誤而產生一個錯誤字符。

•小心漏掉逗號。在複雜的定義中很容易忘記逗號！

通常狀況下，當彈出一個奇怪的編譯錯誤對話框時，要查看該行前已被編譯的內容。頗有可能就是錯誤所在！它多是出如今一行上面，或中間部分，或在徹底不一樣的文件裏。

不要放棄！只要具有必定的經驗，解決這些疑難問題就會成爲一種次日性。

技巧 10:優秀的程序員編寫的代碼行數不必定少

人們常有這種誤解，即認爲較通常的程序員而言，一個優秀的程序員每每寫較少的代碼行就能解決問題。不要捲入這一錯誤的想法！一個優秀的程序員一般具有思惟縝密、結構清晰的編碼基礎。變量命名和封裝都恰如其分，系統中幾乎不用全局變量。函數應保持簡短有效。若是代碼看起來很混亂，須要多寫幾行才能使其看上去更清晰，那就不妨多寫幾行！能夠上網查看得到C代碼編寫最混亂殊榮獎項的代碼用做前車可鑑。優秀程序員寫的代碼簡潔、易於理解和維護，代碼行數並不是最少（圖2）！

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