C专家编程 第2章 这不是Bug,而是语言特性 2.2 多做之过

/*多做之过就是指语言中存在某些不应该存在的特性 
 *例如容易出错的switch语句，相邻字符串常量的自动连接，缺省全局作用域 
 */
/*由于存在fall through, switch语句会带来麻烦 
//1.
switch(表达式) {
    case 常量表达式：零条或多条语句
    default: 零条或多条语句
    case 常量表达式：零条或多条语句 
} 
/*每个case结构由3个部分组成：关键字case；紧随其后的常量值或常量表达式；在紧接
 *一个冒号。当表达式的值与case中的常量匹配时，该case后面的语句就会执行。default(如
 *果有的话）可以出现在case列表的任何位置，它在其他的case均无法匹配时被选中执行。如
 *过没有default，而且所有的case均不匹配，则整条switch语句便什么也不做。
 */ 
/*在C语言中，几乎从来不进行运行时错误检查---对进行解除引用操作的指针进行有效
 *性检查大概是唯一的例外,而且在MS-DOS系统里甚至连这点很有限的检查都无法保证。 
 */
/*MS-DOS的运行时检查*/ 
/*在所有的虚拟内存体系结构中，一旦一个指针进行解除引用操作时所引用的内存地址
 *超出了虚拟内存的地址空间，操作系统会中止这个进程。
 *MS-DOS并不支持虚拟内存，即使内存访问失败，它也无法立即捕捉到这种情况
 *MS-DOS可以在程序结束之后检测解除引用空指针的情况
 *具体方法是在进入程序前，保存内存地址为零时存储的内容。在程序结束时，系统
 *检查这个地址与原先的是否相同。如果不同，基本可以肯定你的程序使用了空指针来访问
 *内存，运行时系统会打印一条“null pointer assignment"(空指针赋值）信息
 */
/*运行时检查与C语言的设计理念相违背。按照C语言的理念，程序员应该知道自己正在干什么，
 *而且保证自己的所作所为是正确的
 */ 
/*各个case和default的顺序可以是任意的，但习惯上总是把default放在最后。 
 *一个遵循标准的C编译器至少允许一条switch语句中有257个case标签，
 *这是为了允许switch满足一个8比特字符的所有情况（256个可能的值加上EOF）
 */
/*switch存在一些问题，其中之一就是它对case可能出现的值太过于放纵了。 
 *例如，可以在switch的左花括号之后可以声明一些变量，从而进行一些局部存储的分配
 *在最初的编译器里，这是一个技巧---绝大多数用于处理任何复合语句的代码
 *都可以被复用，可以用于处理switch语句中由花括号包住的那部分代码。
 *所以在这个位置上声明一些变量会被编译器很自然地接受，尽管在switch语句中
 *为这些变量加上初始值没有什么用处，因为它绝不会被执行---语句从匹配表达式
 *的case开始执行
 */ 
//2.
/*小启发*/
/*需要一些临时变量吗？把它放在块的开始处*/
/*在C语言中，当建立一个块时，一般总是这样开始的：
 *{
       语句 
 *你总是可以在两者之间增加一些声明，如：
 *{
     声明
     语句
 *当分配动态内存代价较高时，你可能会采用这种局部存储的方法，但有可能的话要
 *尽量避免。编译器可以自由地忽略它，它可以通过函数调用来分配所有局部块需要
 *的内存空间。
 *另一种用法是声明一些完全局部于当前块的变量
 */    
/*声明一些完全局部于当前块的变量 */
if (a > b) 
/*交换a, b*/ 
{
    int temp = a;
    a = b; 
    b = temp;
}
//C++在这方面又进了一步，允许语句和声明以任意的顺序交叉出现，甚至允许变量的声明出现在for表达式的内部 
for (int i = 0; i < 100; i++) {
    ...
}

/*switch的另一个问题是它内部的任何语句都可以加上标签，并在执行时跳转到那里，这就有可能
 *破坏程序流的结构化
 */ 
switch(i) {
    case 5 + 3: do_again;
    case 2: printf("I loop unremittingly\n"); goto do_again;
    default: i++;
    case 3: ;
}
//3.
/*顺便提一句，在C语言中，const关键字并不真正表示常量*/ 
const int two = 2;
switch(i) {
    case 1: printf("case 1\n");
    case two: printf("case 2\n"); 
    //**error** ^^^integral constant expression expected 
    case 3: printf("case 3\n");
    default: ;
}

/*switch语句最大的缺点是它不会在每个case标签后面的语句执行完毕后自动中止。
 *一旦执行某个case语句，程序将会执行后面所有的case，除非遇到break语句
 *"fall through"意思是：如果case语句后面不加break,就依次执行下去，以满足某些
 *特殊情况的要求。 
 *实际上，这是一个非常不好的特性，因为几乎所有的case都需要以break结尾。
 *大部分lint程序在发现“fall through”情况时会发出警告信息。 
 */ 
switch(2) {
    case 1: printf("case 1\n");
    case 2: printf("case 2\n");
    case 3: printf("case 3\n");
    case 4: printf("case 4\n");
    default: printf("default\n");
}

/*软件信条*/
/*缺省采用“fall through”，在97%的情况下都是错误的*/
/*在编译可能具有一个或两个操作数的操作符时：*/ 
switch(operator->num_of_operands) {
    case 2: process_operand(operator->operand_2);
        /*fall through*/
    case 1: process_operand(operator0->operand_1);
    break;
}

//4.
/*switch的另一个问题---break中断了什么*/
/*它证明了在C语言中，人们太容易低估break语句对控制结构的影响*/ 
network code() {
    switch(line) {
        case THING1:
            doit1();
        break;
        case THING2:
            if (x == STUFF) {
                do_first_stuff();
                if (y == OTHER_STUFF) {
                    break;
                }
                do_latter_stuff();
            } /*代码的意图是跳到这里...*/ 
            initialize_modes_pointer();
            break;
        default:
            processing();
    } /*...但事实上跳到了这里*/
    use_modes_pointer(); /*致使modes_pointer未初始化*/ 
}
/*break语句事实上跳出最近的那层循环或switch语句*/ 

//5.
/*粉笔也成了可用的硬件*/
/*ANSI引入的另一个新特性是“相邻的字符串常量将被自动合并成一个字符串。
 *这就省掉了过去在书写多行信息时必须在行末加“\”的做法，后续的字符串可以
 *出现在每行的开头
 */
/*旧风格*/ 
printf("A favorite children's book \
is 'muffy Gets It: the hilarious table of a cat, \
a boy, and his machine gun");
/*现在可以用一连串相邻的字符串常量来代替它，它们会在编译时自动合并。除了最后
 *一个字符串外，其余每个字符串末尾的'\0'字符会被自动删除
 */
/*新风格*/ 
printf("A favorite children's book "
"is 'muffy Gets It: the hilarious table of a cat, "
"a boy, and his machine gun");

/*Crayon 粉笔
 *automated generation 自动生成
 */ 
/*然而，这种合并意味着字符串在初始化时，如果不小心漏掉了一个逗号，编译器
 *将不会发出错误信息，而是悄无声息地把两个字符串合并在一起。
 */ 
char *available_resources[] = {
    "color monitor",
    "big disk",
    
    "Cray" /*哇！少了个逗号*/
    "on-line drawing routhiness",
    
    "mouse",
    "keyboard",
    "power cables", /*这个多余的逗号会引起什么问题吗？*/ 
};
/*顺便提一句，最后那个字符末尾的逗号并不是打字错误，而是从最早的C语法中继承下来的东西
 *，不管存在与否都没有什么意义。ANSI C Rationale对它进行了辩护，称它使C语言在自动生成
 *（automated generation）时更容易一些。我想，这种拖尾巴如果在其他由逗号分割的列表（如
 *枚举声明、单行多变量声明等）中也允许使用，那还说得过去，可惜事实并非如此
 */ 
//6.
/*小启发*/ 
/*使一段代码在第一次执行时的行为与以后执行时不同
 *这种方法能使分支和条件测试减少到最小程度
 */ 
void generate_initializer(char *string)
{
    static char separator = ' ';
    printf("%c %s\n", separator, string);
    separator = ',';
}

//7.
/*太多的缺省可见性*/ 
/*定义C函数是，在缺省情况下函数的名字全局可见的,跟加一个冗余的
 *extern关键字效果是一样的。这个函数对于链接到它所在的目标文件的任何东西都是可见的。
 *如果想限制对这个函数的访问，就必须加static关键字 
 */ 
/*interpositioning就是用户编写和库函数同名的函数并取而代之的行为*/
 
function apple(); {/*在任何地方均可见*/}
extern function pear(); {/*在任何地方均可见*/}
static function trunip() {
    /*在这个文件之外不可见*/ 
}
/*根据实际经验，这种缺省的全局可见性多次证明是个错误，这已是盖棺定论。软件对象在
 *大多数情况下应该缺省地采用有限可见性。当程序员需要让它全局可见时，应该采用显式的手段
 */
/*这种太大范围的全局可见性会与C语言的另一个特性相互产生影响，那就是interpositioning。
 *interpositioning就是用户编写和库函数同名的函数并取而代之的行为。
 */ 
/*作用域过宽的问题常见于库中：一个库需要让一个对象在另一个库中可见。
 *唯一的办法是让它变得全局可见。但这样一来，它对于链接到该库的所有对象
 *都是可见的了。这就是all_or_nothing---一个符号要么全局可见，要么对其他
 *文件都不可见
 *Pascal中那样在一个函数内部嵌套另一个函数的定义
 *Ada和Modula-2就是在各个程序单元中明确说明那些符号是引入的，那些是引出的 
 */