C代码的惊喜

2021-02-25

C语言非常灵活且富有(yǒu)表现力。这就是為(wèi)什么它成功并具有(yǒu)被“更好”的语言取代的弹性的一些原因。其灵活性的一个例子是可(kě)以用(yòng)功能(néng)上等效的多(duō)种方式来编写表达式。这样可(kě)以使编码样式适应个人需要。但是，有(yǒu)一个陷阱：有(yǒu)时，等效的代码有(yǒu)时会有(yǒu)细微的差别。这可(kě)能(néng)发生在最简单的代码中，我们将在本文(wén)中探讨一些可(kě)能(néng)性。

C通常提供几种不同的方法来做某事，所有(yǒu)这些方法都是完全等效的。例如，假设x是一个普通的int变量，则以下每个语句将执行完全相同的工作：

x = x + 1;

x + = 1;

x ++;

++ x;

在每种情况下，x将加1。唯一可(kě)能(néng)的區(qū)别是，能(néng)力较差的编译器可(kě)能(néng)会為(wèi)后两个选项生成稍微更好的代码（这暗示着获得更好的编译器值得）。

以这种方式使用(yòng)的两种形式的++运算符产生相同的结果。但是，如果使用(yòng)表达式的值，则前增量和后增量是不同的，因此：

y = x ++; // y在增量之前具有(yǒu)x的值

y = ++ x; // y的增量為(wèi)x

有(yǒu)趣的是，由于需要分(fēn)配存储空间以保持x的旧值，因此后增量稍微“贵”些。但是，编译器可(kě)能(néng)会对此进行优化。如果在不使用(yòng)表达式值的情况下分(fēn)配了存储空间，则肯定需要新(xīn)的编译器！

如果，代替作為(wèi)一个INT，X是一个指针INT，加法1将具有(yǒu)增加的效果4（32位机器上）。如果这让您大吃一惊，那么有(yǒu)必要对指针算法进行一些梳理(lǐ)。

但是，有(yǒu)时看似等效的构造有(yǒu)非常细微的差异……

在任何一种编程语言中，最简单的事情可(kě)能(néng)就是為(wèi)变量分(fēn)配一个值。因此，在C语言中，我们可(kě)以这样写：

阿尔法= 99;

Beta = 99;

伽玛= 99;

当然，可(kě)以这样写得更紧凑：

alpha = beta =伽马= 99;

这些都是100％等效的。还是他(tā)们？

在大多(duō)数情况下，这两种构造是完全等效的，但是（至少）在四种情况下选择其中一种可(kě)能(néng)会有(yǒu)所不同：

首先，在大多(duō)数情况下，每个变量都是独立的，也许有(yǒu)一条注释说明為(wèi)什么将其设置為(wèi)该值可(kě)能(néng)是适当的。

其次，编写可(kě)维护的代码总是好的。也许在将来的某个时候，可(kě)能(néng)需要更改代码，以使所有(yǒu)三个变量都不会设置為(wèi)相同的值。第一种格式更易于修改。

第三个原因与不合标准的编译器有(yǒu)关，后者可(kě)能(néng)会為(wèi)第一个构造生成如下代码：

mov r0，＃99

mov alpha，r0

mov r0，＃99

mov beta，r0

mov r0，＃99

movγ，r0

第二种结构提示r0只需要加载一次。同样，更好的编译器将不需要提示。

最后，还有(yǒu)执行顺序的问题。在第一种构造中，完全清楚的是，将首先分(fēn)配alpha，最后分(fēn)配gamma。编译器将这样解释第二个构造：

alpha =（beta =（gamma = 99））;

这意味着分(fēn)配顺序相反。但这有(yǒu)关系吗？大多(duō)数时候，它不是。但是，如果这些是设备寄存器，而不是普通变量，则可(kě)能(néng)会有(yǒu)很(hěn)大的不同。硬件需要以精确的顺序加载设置值是很(hěn)常见的。

因此，我要说的是，应避免在一个语句构造中进行多(duō)个分(fēn)配。

总體(tǐ)而言，尽管C是一门小(xiǎo)语言，但可(kě)以说通过减少操作方式，它甚至可(kě)以变得更小(xiǎo)。结果可(kě)能(néng)是更清晰，更可(kě)维护的代码。