[C++知识库]C语言陷阱与缺陷 之 词法

前言

本文主要参考Andrew Koenig 的《C Traps and Pitfalls》，重新编排整理，归纳总结了C语言编程中常见的问题点，并提出了一些简单的意见和建议，以期读者阅读本文后，能够在编程实践中做出预防性的设计，减少因语言理解不到位而产生的Bug。让我们站在巨人的肩膀上前进，而不是陷在巨人的脚印里挣扎，愿与诸君共勉。

目录

前言

一、相似符号

二、贪心法

三、八进制

四、字符与字符串

五、优先级与结合性

参考资料

一、相似符号

在C语言中有几对长得很相似符号，如：= 和 ==、| 和 ||、& 和 &&，其潜在的问题在于，程序员很容易无意中将这些符号误写成对方的模样，而且大多数情况是无法通过编译报错发现的。

代码1.1 误写判等符

int x = 2;
int y = 3;

bool func(int x, int y)
{
    bool res = false;

    if (x = y) {
        res = true;
    }

    return res;
}

可以看出上边这段代码的原意是要在参数相等的时候返回真，但由于将 == 误写了 =，实际就成了判断y是不是0。现在的编译器一般可以识别出判断表达式中 = 和 == 的区别，并通过告警信息显示出来，但如果考虑兼容编译器版本，则还是应改做一些规定和处理：

• 判断表达式中不要进行赋值操作
• 变量和常量判等时，常量放在符号左边
• 两个变量判等时，生命周期长的变量放在符号右边

扩展的讲，最好不要在判断表达式中进行带有“副作用”的操作，比如自增、自减甚至是运算赋值，这会增加程序理解的复杂度，同时很容易引入问题。

常量放在 == 左边可以避免误写为 = 的情况，此时编译器一定会报错。不同于 > 和 < 判断，判等符的左、右值是什么，并不会影响程序的阅读。

生命周期长的变量放在 == 右边，是考虑在误写时降低影响面，便于定位问题；但有些情形下，也可能会掩盖问题的发现，因此还要结合实际业务场景，区别对待。

| 和 ||、& 和 && 与 = 和 == 的问题大致相同。要想避免误写，除了仔细仔细再仔细外，可以做的一点是：

• 用 or 替换 ||
• 用 and 替换 &&

如同用 uint 替换 unsigned int 一样，借鉴其他语言，使用文本替换，降低误写的概率。

另外，/ 和 // 在形式上似乎和上述几种情形相似，但实际上却有一个明显的差别，即误写时很容易在编译阶段发现，因而不再作进一步讨论。

二、贪心法

C编译器读取多字符符号（//、/*、==）时，为了准确的识别出符号，会从左到右逐个读入字符，直到读取的字符不能再组成一个有意义的符号时停止，稍有不慎就会产生一句代码两个意思的情况。

代码2.2 准二义性语句

int func(int x, int *p)
{
    if (*p == null) {
        return -1;
    }
    
    int res = x/*p /* p指向除数 */;
    
    return res;
}

代码2.2展示了一种准二义性的语句，其原意是要求商。但由于编译器识别到第一个 / 后，会根据贪心法继续向后读取，一直到最后一个 / 才结束，对编译器而言就变成了返回x的值。针对这种情况：

• 运算符号左右需要各空一个空格
• 使用括号明确运算优先级

在运算符左右各空一个空格，除了使代码美观、易读之外，还具有分割字符的作用，如将代码2.2改为代码2.3的形式，语义就正确了。

代码2.3

int func(int x, int *p)
{
    if (*p == null) {
        return -1;
    }
    
    int res = x / *p /* p指向除数 */;
    
    return res;
}

使用括号显式的标明运算符的优先级，而不过度依赖运算符自身的结合性和优先级，可以减少错误，并且易于阅读，将代码2.2之改为代码2.4的形式，语义也能正确。

代码2.4

int func(int x, int *p)
{
    if (*p == null) {
        return -1;
    }
    
    int res = x/(*p) /* p指向除数 */;
    
    return res;
}

针对代码2.2这个具体的例子，使用带有主题颜色区分功能的代码编辑器也能明显的发现问题，当然也还可以有另外一些规则，如：

• 注释只能加在语句上边或右边

三、八进制

在C语言中整型常量有八进制、十进制和十六进制三种表示方法，为了上下文对齐会无意中将十进制的数改成八进制形式，如：

代码3.1

int array[] = {
    123,
    125,
    024,
};

?其中024是八进制数，对应十进制的值是20，这种情况下一般可以采用空格对齐。

四、字符与字符串

在C语言中，用单引号引起来的一个字符实际代表一个整数，而用双引号引起来的字符串，代表的是一个指向无名数组起始字符的指针。两者混用，会引发一些显式的错误，如：

代码4.1

char *buf = '3';

此时编译器会报错，因为 '3' 是一个整数；而 "3" 就是正确的，它代表的是一个包含结束符的字符串常量。

五、优先级与结合性

附上C语言运算符优先级与结合性明细表，以备查览。

表5.1 运算符优先级与结合性

参考资料

1. 《C Traps and Pitfalls》[美]Andrew Koenig著
2. C语言运算符优先级（超详细）_良师，益友-CSDN博客_c语言优先级运算符