Document ID: /fineweb-2-swissfilter-quality_10-filterrobots/filtered/03316.jsonl.gz/1493

||SOFTWARE

anweisung1; anweisung1;
else else
anweisung2; anweisung2;
Was ist der Unterschied? Im linken Fall werden A und B verglichen und als
wahr oder falsch bewertet, je nachdem, ob sie gleich sind oder nicht. Im
rechten Fall handelt es sich um eine Zuweisung, die als Nebeneffekt
ebenfalls einen Wert als Ergebnis liefert. Der Wert von B wird an A
zugewiesen, und der neue Wert von A ist der Wert der Zuweisung. Er
wird immer als wahr (ungleich null) bewertet, es sei denn, B ist
gleich null.
Benutzen Sie Funktionen, um Ihre Programme kurz und modular zu halten.
Funktionen verkürzen das Hauptprogramm und machen dadurch den
Gesamtablauf klarer. Ein Funktionsname sollte, wie alle anderen
Namen auch, den Zweck erkennen lassen. Funktionen sollten
verhältnismäßig kurz (50 bis 200 Zeilen) sein und
großzügig kommentiert werden.
C sieht nur minimale Fehlerprüfung vor, um dem Programmierer vollen
Zugang zu der tatsächlich eingesetzten Maschine zu ermöglichen.
Es wird unterstellt, daß Programmierer wissen, was sie tun. Es
liegt in der Verantwortung des Programmierers, Arraygrenzen und
Parametertypen zu überprüfen. Einige wenige sorgfältige
Prüfungen können lange Testzeiten ersparen.

Über das Schreiben von Ausdrücken
Wegen der großen Zahl von Operatoren, des nicht immer einleuchtenden
Vorrangs und der Regeln der automatischen Typangleichung liegt es in
der Verantwortung des Programmierers sicherzustellen, daß ein
Ausdruck in der erwarteten Art und Weise arbeitet. Es folgen hier
einige Anregungen, die es Ihnen erleichtern sollen, leicht lesbare,
effiziente (und fehlerfreie) Programme zu schreiben.
- Einige der Vorrangregeln in C sind nicht einleuchtend. Falls Sie unsicher
sind, benutzen Sie Klammern, um die Reihenfolge und Priorität der
Bewertung anzugeben. Denken Sie jedoch daran, daß der Compiler
die Bewertungsreihenfolge bestimmter Ausdrücke (solche, die nur
die Operatoren &, /, ^, + oder * enthalten), selbst bei
Anwesenheit von Klammern, frei wählen kann.
- Typumwandlungen können im allgemeinen benutzt werden, um die
Angleichungen an den erforderlichen Typ zu erzwingen. Da Arithmetik mit
unterschiedlichen Typen automatische Typangleichung mit sich bringt,
die manchmal anders als erwartet ausfällt, benutzen Sie eine
Umwandlung, um das Gewünschte zu erhalten.
- Es gibt keine Leistungseinbuße durch die Bewertung von
Konstantenausdrücken, da sie zur Compilationszeit bewertet
werden. Zum Beispiel wandelt der Compiler den Ausdruck
a = 17.3 / 14.7 * PI / vals[i];
(vorausgesetzt, PI ist als 3.14159 definiert worden) in
a = 3.697245371 / vals[i]; um.
- Einige C-Operationen können geschickt in vielfältiger Weise
eingesetzt werden. Zum Beispiel kann das logische UND zweier
Bedingungen manchmal durch das bitweise UND ersetzt werden, was
möglicherweise schneller zu bewerten ist. Das ist jedoch nur
angebracht, wenn Sie alle Bedingungen bewertet haben wollen.
- Seien Sie vorsichtig bei der Benutzung der additiven Operatoren
++ und --. Im allgemeinen sollten Sie nicht mehr als
einen vor- oder nachgestellten Operator in einem einzelnen Ausdruck benutzen.
Welches Ergebnis haben beispielsweise die folgenden Ausdrücke?
a[i++] = a[--i];
a[--i] = b[++i];
- Es ist leicht, unklare Ausdrücke zu schreiben. Selbst
wenn diese Ausdrücke vom Compiler eindeutig interpretiert
werden können, werden sie doch die meisten Programmierer
verwirren. Wenn Sie sich nicht sicher sind, vereinfachen Sie es.
Programmformat
Obwohl die äußere Erscheinung des Quelltextes keine Rolle spielt,
hat das Programmformat erheblichen Einfluß auf seine Verständlichkeit.
Das Layout von Quellcode ist nicht nur eine Frage des persönlichen
Geschmacks oder des Programmierstils. Ein vereinheitlichtes
Code-Layout in einem Softwareprojekt ist eine wichtige Maßnahme
zur besseren Interaktion von Teammitgliedern.
Ein paar Regeln zur Schreibweise
- Delimiter und Ausdrücke
Delimiter von Statements (der Strichpunkt) oder Variablen (das Komma)
dürfen nicht unmittelbar einem Leerzeichen folgen, müssen
aber von einem Zeilenvorschub, einem Leerzeichen oder weiteren
Delimitern gefolgt werden.
- Trennzeichen in zusammengesetzten Datentypen
Trennzeichen für zusammengesetzte Datentypen (also z.B. der Punkt beim
Spezifizieren der Komponente einer struct oder union in C) dürfen weder
direkt vor einem Leerzeichen stehen noch direkt von einem Leerzeichen
gefolgt werden.
- Leerzeichen und Zuweisungsoperator
Der Zuweisungsoperator muss zwischen zwei
Leerzeichen oder zwischen einem Leerzeichen und
einem Zeilenvorschub stehen.
- Leerzeichen und unäre Operatoren
Unäre Operatoren (z.B. der Adressoperator & oder der
Inhaltsoperator *) dürfen von ihrem Operanden nicht durch ein Leerzeichen
getrennt werden.
- Unäre Operatoren als Teil von Datendeklarationen
Ein unärer Operator, der in der Bezeichnung einer Variablen
vorkommen kann, darf vom Variablenbezeichner nicht getrennt werden.
- Leerzeichen und biäre Operatoren
Biären Booleschen Operatoren (z. B. &&, ||) muss ein Leerzeichen
direkt vorangehen und eines direkt nachfolgen. Die Leerzeichen um biäre
Operatoren darf visuell nicht den Vorrangregeln arithmetischer Ausdrücke
wiedersprechen . Ein Leerzeichen muss entweder auf beiden Seiten des Operators
stehen oder auf keiner Seite.
- Empfehlung zur Klammersetzung
Eine öffnende eckige oder runde Klammer sollte einem Leerzeichen,
Zeilenvorschub, einer anderen Klammer oder einem Funktions-/Variablennamen
folgen und nicht direkt von einem Leerzeichen gefolgt werden.
Eine schliessende eckige oder runde Klammer sollte nicht direkt hinter einem
Leerzeichen stehen und sollte direkt von einem Trennzeichen, Delimiter oder
einer weiteren Klammer gefolgt werden.
Vor öffnenden Klammern, welche die Parameter vom Namen einer Funktion
trennen, sollte kein Leerzeichen stehen.
Zwischen einem Schlüsselwort (if, while, do, etc.) und einer öffnenden
Klammer muss ein Leerzeichen stehen.
Über das Schreiben leicht lesbarer Programme
Wir haben wenig Zeit darauf verwandt, Kriterien dafür zu finden, was
eine gute Funktion ausmacht. Hier folgen einige Merkmale, die eine gut
geschriebene Funktion besitzen sollte:
- Zusammenhalt:
Eine Funktion sollte nur eine Aufgabe ausführen und alle
Anweisungen in der Funktion sollten auf diese Aufgabe bezogen sein.
Wenn die Wirkungsweise der Funktion nicht in einem einzigen Satz
beschrieben werden kann, versucht die Funktion, zu viel zu tun.
- Allgemeingültigkeit
Eine Funktion sollte ihre eine Aufgabe gut erfüllen. Eine
Sortierroutine sollte z.B. für alle Eingabemengen gut arbeiten
und Fehlerfälle (wie wenn keine zu sortierenden Elemente
vorhanden sind) angemessen behandeln.
- Einfachheit:
Eine Funktion sollte ihre Aufgabe auf die einfachst mögliche
Weise erledigen; versuchen Sie nicht, durch übertriebenes
Ausfeilen des Codes noch ein oder zwei Operationen einzusparen. Im
allgemeinen wird ein Wechsel des Algorithmus mehr zur Effizienz
beitragen als irgendwelche Manipulationen am Code.
- Kürze:
Funktionen, die eine einzelne Aufgabe in einfacher Weise erledigen,
sind im allgemeinen nicht lang. Es bewährt sich, Funktionen auf
ca. 25 bis 200 Zeilen) zu beschränken. Natürlich können
auch zu viele kleine Funktionen ein Programm zu sehr zerreißen und
damit die Lesbarkeit und die Effizienz des Programms ruinieren. Die
meisten Programmierer schreiben jedoch eher zu lange als zu kurze
Funktionen.
- Dokumentation:
Jede Funktion hat Anspruch auf einen Kommentar, der ihm Aufgabe
beschreibt. Die Parameter und lokalen Variablen der Funktion sollten
ebenfalls kommentiert werden. Häufig genügt ein einziger
Satz zur Beschreibung der Funktion oder Variablen. Schreiben Sie die
Kommentare immer gleichzeitig mit dem Code, und warten Sie nicht,
bis die Funktion fertig geschrieben ist.
Schreiben von Makros
Makroersetzung ist die am häufigsten benutzte Fähigkeit des
Preprozessors. Wir geben hier einige Richtlinien als Entscheidungshilfe, wann
Makros angebracht sind, und einige stilistische Hinweise, die die Benutzung
vereinfachen:
- Ersetzen Sie einfache Funktionen aus Effizienzgründen durch Makros.
Achten Sie jedoch darauf, daß Sie nicht versuchen, zu viel in einem
Makro zu tun. Es lohnt sich nicht, eine Funktion in ein Makro
umzuschreiben, wenn der Verwaltungsaufwand des Funktionsaufrufs
gering im Vergleich zu dem ist, was die Funktion ausführt.
-
Ersetzen Sie, um den Code zu vereinfachen, komplizierte oder verwirrende
Ausdrücke durch Makros. Durch das Makro erhält der
Ausdruck einen Namen, was der Lesbarkeit dient. Dies ist besonders
wichtig, wenn der Ausdruck an mehreren Stellen vorkommt.
-
Schreiben Sie Makros, die in Ausdrücke und nicht in Anweisungen
umgewandelt werden. Dadurch erreichen Sie, daß der Makroaufruf
überall dort verwendet werden kann, wo auch ein Funktionsaufruf
stehen kann. Wenn das nicht möglich ist, schließen Sie
den Text des Makros in geschweifte Klammern ein, Sie dürfen
dann allerdings das Makro nicht mit einem Semikolon abschließen.
-
Vermeiden Sie Seiteneffekte in Makroaufrufen, unterstellen Sie nie,
daß Argumente nur einmal bewertet werden, und stellen Sie keine
Vermutungen darüber an, in welcher Reihenfolge Argumente
bewertet werden. Diese Regeln gelten auch für Funktionen, da es
manchmal nicht möglich ist, zu entscheiden, ob ein Aufruf einem
Makro oder einer Funktion gilt.
-
Klammern Sie Ausdrücke innerhalb eines Makroersatztextes, um sich
gegen unerwartete Ergebnisse bei der Makroumwandlung zu schützen.
Makrotexte, die in Ausdrücke umgewandelt werden, sollten
ebenfalls geklammert werden.
Zeiger und Arrays
Die Komplexität der Arrays, Zeiger, Arrays aus Zeigern, Zeigern auf
Zeilen eines Arrays, Zeiger auf Spalten eines Arrays und Zeiger auf
Zeiger können überwältigend sein. Wir wollen hier
einige Anregungen geben, wie Sie den "Zeiger" in die
richtige Richtung finden.
-
Benutzen Sie Arrays mit Zeigern auf Zeichenketten anstatt zweidimensionaler
Arrays, wenn die Zeichenketten unterschiedlich lang sind Zur
Speicherzuweisung für die Zeichenketten sollten Sie malloc
benutzen, um einiges von dem sonst bei jeder Zeichenkette
vergeudeten Speicherplatz einzusparen. Merken Sie sich jedoch, daß
bei der Vereinbarung eines Arrays aus Zeigern nicht automatisch
Speicherplatz für das, worauf die Zeiger zeigen, zugewiesen wird.
-
Fragen Sie den Rückgabewert von malloc
immer ab. Unterlassen Sie das, können Sie sich ernsthafte
Schwierigkeiten bereiten, die in den meisten Fällen zu einem
Abbruch Ihres Programms durch das Betriebssystem führen,
insbesondere, wenn Sie versuchen, mit einem Zeiger auf NULL
Speicherplatz zuzuweisen. Es kann sein, daß Sie nichts
Sinnvolles mehr tun können, wenn der verbliebene dynamische
Speicher nicht mehr aus- reicht; die Entscheidung, das Programm dann
abzubrechen, sollte jedoch bei Ihnen liegen. Die allgemeine Regel
besagt, daß maschinennahe Routinen wie solche, die malloc
aufrufen, dem Aufrufenden mitteilen sollten, daß es
Schwierigkeiten gibt. Der aufrufende Teil sollte sich dann um den
Fehler kümmern.
- Benutzen Sie typedef,
um Vereinbarungen und Umwandlungen lesbar zu gestalten. Selbst wenn
Sie in der Lage sind, komplexe Vereinbarungen zu verstehen, wird es
unter den Lesern Ihres Programms sicher welche geben, die es nicht
können.
Benutzung selbstdefinierter Typen
- Benutzen Sie Aufzählungstypen, wenn eine Variable einen Wert aus
einer Menge von Werten annehmen kann. Sie bieten eine bequeme
Möglichkeit, Konstanten zu definieren, fördern die
Lesbarkeit und ermöglichen zusätzliche Typprüfung
durch den Compiler. Beachten Sie jedoch, daß Aufzählungstypen
keine Ganzzahlen sind und erst in geeigneter Weise umgewandelt
werden müssen, wenn sie als Ganzzahlen benutzt werden sollen.
-
Benutzen Sie Strukturen, wenn Sie Daten, die in einem engen Zusammenhang
stehen, speichern wollen. Strukturen bieten außerdem eine weitere
Möglichkeit, Informationen zu verbergen, da sie im Ganzen
verarbeitet werden können, ohne daß man sich um den
Inhalt ihrer Felder kümmern muß. Benutzen Sie Varianten,
wenn ein Speicherplatz verschiedene Typen aufnehmen soll.
-
Beachten Sie den Unterschied zwischen Strukturen und Varianten, der darin
besteht, daß jedem Glied einer Struktur Speicherplatz
zugewiesen wird, bei Varianten jedoch nur ein Platz entsprechend dem
längsten Feld zugewiesen wird. Sie können nur jeweils
einen Wert in einem Feld einer Variante speichern.
-
Unterstellen Sie nie, daß die Felder einer Struktur fortlaufend
gespeichert sind. Strukturen werden oft aufgefüllt, um
Ausrichtungsnotwendigkeiten zu erfüllen. Die Annahme, daß
nicht aufgefüllt wird, führt zu nicht portierbarem Code.
Dynamische Datenstrukturen
-
Dynamische Datenstrukturen ersparen dem Programmierer viel Zeit. Sie haben
außerdem die angenehme Eigenschaft, daß sie Speicher für
beliebige Wertezusammenstellungen bereitstellen, wobei nur
Speicherplatz für die tatsächlich gespeicherten Werte
verbraucht wird. Schließlich sind sehr viele Algorithmen am
einfachsten zu implementieren, wenn dynamisch zugewiesener Speicher
zur Verfügung steht.
-
Dynamische Datenstrukturen sind jedoch zur Laufzeit nicht notwendigerweise
effizienter. Normalerweise müssen das Betriebssystem und die
Laufzeitumgebung von C den frei zur Verfügung stehenden Speicherplatz so
verwalten, daß Knoten jeder Größe in beliebiger
Reihenfolge angefordert und freigegeben werden können. Bei
Arrays fester Größe entlasten wir das System zur
Laufzeit, müssen jedoch als Ausgleich dafür den
Speicherbedarf im voraus genau angeben.
-
Speicherzuweisung für dynamische Datenstrukturen kann versagen; daher
müssen wir den Rückgabewert von malloc
prüfen. Diese Funktion versagt (gibt NULL zurück), wenn im
System kein Speicher mehr vorhanden ist.
Auswahl der geeignetsten Bibliotheksfunktion
Die Standard-E/A-Bibliothek enthält verschiedene nützliche
Funktionen. Unglücklicherweise sind es so viele, daß es
manchmal schwierig ist zu entscheiden, welche Funktion man benutzen
soll.
- Benutzen Sie nach Möglichkeit immer zeichenweise Ein- und -ausgabe.
Die Funktionen getc, putc, getchar
und putchar sind effizienter und einfacher zu benutzen als
die anderen Bibliotheksfunktionen.
- Benutzen Sie bei Anwendungen, bei denen eine zeilenweise Verarbeitung
ihrer Eingabe nahe liegt, die zeilenorientierten Funktionen fgets,
fputs, gets und puts. Sie sind nicht so
effizient wie die Zeichen-E/A-Funktionen, sind aber effizienter als die
formatierten E/A-Funktionen scanf, printf. Passen Sie jedoch bei
Zeilen auf, die länger als erwartet sind.
- Sparen Sie sich die formatierten Funktionen für die Fälle auf,
in denen sie wirklich benötigt werden: Lesen und Schreiben
formatierter Ein- und Ausgabe. Wegen des zusätzlichen Aufwandes
beim Analysieren der Formatzeichenkette sind sie erheblich langsamer
und erzeugen wesentlich mehr Code als alle anderen E/A-Funktionen.
- Benutzereingaben sind grundsätzlich als fehlerbehaftet und
unkorrekt zu betrachten.