嵌入式C總結(jié) (嵌入式程序員入門指導(dǎo))

C總結(jié)--(嵌入式工程是應(yīng)知道的基本問題)C語言測試是招聘嵌入式系統(tǒng)程序員過程中必須而且有效的方法。這些年，我既參加也組織了許多這種測試，在這過程中我意識到這些測試能為面試者和被面試者提供許多有用信息，此外，撇開面試的壓力不談，這種測試也是相當(dāng)有趣的。從被面試者的角度來講，你能了解許多關(guān)于出題者的情況。這個測試只是出題者為顯示其對ANSI標(biāo)準(zhǔn)細(xì)節(jié)的知識而不是技術(shù)技巧而設(shè)計嗎？這是個愚蠢的問題嗎？如要你答出某個字符的ASCII值。這些問題著重考察你的系統(tǒng)調(diào)用和內(nèi)存分配策略方面的能力嗎？這意味著出題者也許花時間在微機(jī)上而不是在嵌入式系統(tǒng)上。如果上述任何問題的答案是"是"的話，那么我知道我得認(rèn)真考慮我是否應(yīng)該去做這份工作。從面試者的角度來講，一個測試也許能從多方面揭示應(yīng)試者的素質(zhì)：最基本你能了解應(yīng)試者C語言的水平。不管怎么樣，看一下這人如何回答他不會的問題也是滿有趣。應(yīng)試者是以好的直覺做出明智的選擇，還是只是瞎蒙呢？當(dāng)應(yīng)試者在某個問題上卡住時是找借口呢，還是表現(xiàn)出對問題的真正的好奇心，把這看成學(xué)習(xí)的機(jī)會呢？我發(fā)現(xiàn)這些信息與他們的測試成績一樣有用。有了這些想法，我決定出一些真正針對嵌入式系統(tǒng)的考題，希望這些令人頭痛的考題能給正在找工作的人一點幫助。這些問題都是我這些年實際碰到的。其中有些題很難，但它們應(yīng)該都能給你一點啟迪。這個測試適于不同水平的應(yīng)試者，大多數(shù)初級水平的應(yīng)試者的成績會很差，經(jīng)驗豐富的程序員應(yīng)該有很好的成績。一、預(yù)處理器(Preprocessor)1、用預(yù)處理指令#define聲明一個常數(shù)，用以表明1年中有多少秒(忽略閏年問題)例如：#defineSECONDS_PER_YEAR(60*60*24*365)UL我在這想看到幾件事情：#define語法的基本知識(例如：不能以分號結(jié)束、括號的使用、等等)懂得預(yù)處理器將為你計算常數(shù)表達(dá)式的值，因此，直接寫出你是如何計算一年中有多少秒而不是計算出實際的值，是清晰而沒有代價的。意識到這個表達(dá)式將使一個16位機(jī)的整型數(shù)溢出-因此要用到長整型符號L,告訴編譯器這個常數(shù)是的長整型數(shù)。如果你在你的表達(dá)式中用到UL(表示無符號長整型)，那么你有了一個好的起點。第一印象很重要。2、寫一個"標(biāo)準(zhǔn)"宏MIN，這個宏輸入兩個參數(shù)并返回較小的一個。例如：#defineMIN(A,B)((A)<=(B)?(A):(B))這個測試是為下面的目的而設(shè)的：標(biāo)識#define在宏中應(yīng)用的基本知識。這是很重要的。因為在嵌入(inline)操作符變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)C的一部分之前，宏是方便產(chǎn)生嵌入代碼的唯一方法，對于嵌入式系統(tǒng)來說，為了能達(dá)到要求的性能，嵌入代碼經(jīng)常是必須的方法。三重條件操作符的知識。這個操作符存在C語言中的原因是它使得編譯器能產(chǎn)生比if-then-else更優(yōu)化的代碼，了解這個用法是很重要的。懂得在宏中小心地把參數(shù)用括號括起來。我也用這個問題開始討論宏的副作用。例如：當(dāng)你寫下面的代碼時會發(fā)生什么事？①作為參數(shù)的表達(dá)式在宏展開時被多次計算。②表達(dá)式存在副作用(比如表達(dá)式中含有++、--或輸入、輸出)，會出現(xiàn)不正確的情況。③必須使用括號保證計算次序的正確性。3、預(yù)處理器標(biāo)識#error的目的是什么？例如：這問題對區(qū)分一個正常的伙計和一個書呆子是很有用的。只有書呆子才會讀C語言課本的附錄去找出象這種問題的答案。當(dāng)然如果你不是在找一個書呆子，那么應(yīng)試者最好希望自己不要知道答案。K&RC程序設(shè)計 二、死循環(huán)(Infiniteloops)1、嵌入式系統(tǒng)中經(jīng)常要用到無限循環(huán)，你怎么樣用C編寫死循環(huán)呢？這個問題用幾個解決方案。我首選的方案是：例如：while(1){ … }一些程序員更喜歡如下方案：for(;;){…}這個實現(xiàn)方式讓我為難，因為這個語法沒有確切表達(dá)到底怎么回事。如果一個應(yīng)試者給出這個作為方案，我將用這個作為一個機(jī)會去探究他們這樣做的基本原理。如果他們的基本答案是："我被教著這樣做，但從沒有想到過為什么。"這會給我留下一個壞印象。第三個方案是用gotoLoop:...gotoLoop;應(yīng)試者如給出上面的方案，這說明或者他是一個匯編語言程序員(這也許是好事)或者他是一個想進(jìn)入新領(lǐng)域的BASIC/FORTRAN程序員。-------------------當(dāng)然還可以這樣實現(xiàn)，不過可讀性不強(qiáng)。 while(-1)//while(非零數(shù)){ … }三、數(shù)據(jù)聲明(Datadeclarations)用變量a給出下面的定義a)一個整型數(shù)(Aninteger)。b)一個指向整型數(shù)的指針(Apointertoaninteger)。c)一個指向指針的的指針，它指向的指針是指向一個整型數(shù)(Apointertoapointertoanintege)r。d)一個有10個整型數(shù)的數(shù)組(Anarrayof10integers)。e)一個有10個指針的數(shù)組，該指針是指向一個整型數(shù)的(Anarrayof10pointerstointegers)。f)一個指向有10個整型數(shù)數(shù)組的指針(Apointertoanarrayof10integers)。g)一個指向函數(shù)的指針，該函數(shù)有一個整型參數(shù)并返回一個整型數(shù)(Apointertoafunctionthattakesanintegerasanargumentandreturnsaninteger)。h)一個有10個指針的數(shù)組，該指針指向一個函數(shù)，該函數(shù)有一個整型參數(shù)并返回一個整型數(shù)(Anarrayoftenpointerstofunctionsthattakeanintegerargumentandreturnaninteger)。答案是：a)inta;//Anintegerb)int*a;//Apointertoanintegerc)int**a;//Apointertoapointertoanintegerd)inta[10];//Anarrayof10integerse)int*a[10];//Anarrayof10pointerstointegersf)int(*a)[10];//Apointertoanarrayof10integersg)int(*a)(int);//Apointertoafunctionathattakesanintegerargumentandreturnsanintegerh)int(*a[10])(int);//Anarrayof10pointerstofunctionsthattakeanintegerargumentandreturnaninteger人們經(jīng)常聲稱這里有幾個問題是那種要翻一下書才能回答的問題，我同意這種說法。當(dāng)我寫這篇文章時，為了確定語法的正確性，我的確查了一下書。但是當(dāng)我被面試的時候，我期望被問到這個問題(或者相近的問題)。因為在被面試的這段時間里，我確定我知道這個問題的答案。應(yīng)試者如果不知道所有的答案(或至少大部分答案)，那么也就沒有為這次面試做準(zhǔn)備，如果該面試者沒有為這次面試做準(zhǔn)備，那么他又能為什么出準(zhǔn)備呢？四、Static的用法該關(guān)鍵字static的作用是什么？這個簡單的問題很少有人能回答完全。在C語言中，關(guān)鍵字static有三個明顯的作用：①在函數(shù)體，一個被聲明為靜態(tài)的變量在這一函數(shù)被調(diào)用過程中維持其值不變。②在模塊內(nèi)(但在函數(shù)體外)，一個被聲明為靜態(tài)的變量可以被模塊內(nèi)所用函數(shù)訪問，但不能被模塊外其它函數(shù)訪問。它是一個本地的全局變量。③在模塊內(nèi)，一個被聲明為靜態(tài)的函數(shù)只可被這一模塊內(nèi)的其它函數(shù)調(diào)用。那就是，這個函數(shù)被限制在聲明它的模塊的本地范圍內(nèi)使用。舉例說明如下：大多數(shù)應(yīng)試者能正確回答第一部分，一部分能正確回答第二部分，同是很少的人能懂得第三部分。這是一個應(yīng)試者的嚴(yán)重的缺點，因為他顯然不懂得本地化數(shù)據(jù)和代碼范圍的好處和重要性。五、Const的用法關(guān)鍵字const有什么含意？我只要一聽到被面試者說："const意味著常數(shù)"，我就知道我正在和一個業(yè)余者打交道。如果你能說出const意味著"只讀"就可以了。盡管這個答案不是完全的答案，但我接受它作為一個正確的答案。如果應(yīng)試者能正確回答這個問題，我將問他一個附加的問題：下面的聲明都是什么意思？constinta;//變量a是一個常整型數(shù)intconsta;//變量a是一個constint*a;//a是一個指向常整型數(shù)的指針int*consta;//a是一個指向整型數(shù)的常指針intconst*aconst;//a是一個指向常整型數(shù)的常指針前兩個的作用是一樣，a是一個常整型數(shù)。第三個意味著a是一個指向常整型數(shù)的指針(也就是，整型數(shù)是不可修改的，但指針可以)。第四個意思a是一個指向整型數(shù)的常指針(也就是說，指針指向的整型數(shù)是可以修改的，但指針是不可修改的)。最后一個意味著a是一個指向常整型數(shù)的常指針(也就是說，指針指向的整型數(shù)是不可修改的，同時指針也是不可修改的)。如果應(yīng)試者能正確回答這些問題，那么他就給我留下了一個好印象。順帶提一句，也許你可能會問，即使不用關(guān)鍵字const，也還是能很容易寫出功能正確的程序，那么我為什么還要如此看重關(guān)鍵字const呢？我也如下的幾下理由：關(guān)鍵字const的作用是為給讀你代碼的人傳達(dá)非常有用的信息，實際上，聲明一個參數(shù)為常量是為了告訴了用戶這個參數(shù)的應(yīng)用目的。如果你曾花很多時間清理其它人留下的垃圾，你就會很快學(xué)會感謝這點多余的信息。(當(dāng)然，懂得用const的程序員很少會留下的垃圾讓別人來清理的。)通過給優(yōu)化器一些附加的信息，使用關(guān)鍵字const也許能產(chǎn)生更緊湊的代碼。合理地使用關(guān)鍵字const可以使編譯器很自然地保護(hù)那些不希望被改變的參數(shù)，防止其被無意的代碼修改。簡而言之，這樣可以減少bug的出現(xiàn)。六、Volatile的用法關(guān)鍵字volatile有什么含意?并給出三個不同的例子。一個定義為volatile的變量是說這變量可能會被意想不到地改變，這樣，編譯器就不會去假設(shè)這個變量的值了。精確地說就是，優(yōu)化器在用到這個變量時必須每次都小心地重新讀取這個變量的值，而不是使用保存在寄存器里的備份。下面是volatile變量的幾個例子：1)并行設(shè)備的硬件寄存器(如：狀態(tài)寄存器)2)一個中斷服務(wù)子程序中會訪問到的非自動變量(Non-automaticvariables)3)多線程應(yīng)用中被幾個任務(wù)共享的變量回答不出這個問題的人是不會被雇傭的。我認(rèn)為這是區(qū)分C程序員和嵌入式系統(tǒng)程序員的最基本的問題。搞嵌入式的家伙們經(jīng)常同硬件、中斷、RTOS等等打交道，所有這些都要求用到volatile變量。不懂得volatile的內(nèi)容將會帶來災(zāi)難。假設(shè)被面試者正確地回答了這是問題(嗯，懷疑是否會是這樣)，我將稍微深究一下，看一下這家伙是不是直正懂得volatile完全的重要性。1)一個參數(shù)既可以是const還可以是volatile嗎？解釋為什么。2);一個指針可以是volatile嗎？解釋為什么。3);下面的函數(shù)有什么錯誤：intsquare(volatileint*ptr){return*ptr**ptr;}下面是答案：1)是的。一個例子是只讀的狀態(tài)寄存器。它是volatile因為它可能被意想不到地改變。它是const因為程序不應(yīng)該試圖去修改它。2)是的。盡管這并不很常見。一個例子是當(dāng)一個中服務(wù)子程序修該一個指向一個buffer的指針時。3)這段代碼有點變態(tài)。這段代碼的目的是用來返指針*ptr指向值的平方，但是，由于*ptr指向一個volatile型參數(shù)，編譯器將產(chǎn)生類似下面的代碼：intsquare(volatileint*ptr){inta,b;a=*ptr;b=*ptr;returna*b;}由于*ptr的值可能被意想不到地該變，因此a和b可能是不同的。結(jié)果，這段代碼可能返不是你所期望的平方值！正確的代碼如下：longsquare(volatileint*ptr){inta;a=*ptr;returna*a;}七、關(guān)于位操作(Bitmanipulation)嵌入式系統(tǒng)總是要用戶對變量或寄存器進(jìn)行位操作。給定一個整型變量a，寫兩段代碼，第一個設(shè)置a的bit3，第二個清除a的bit3。在以上兩個操作中，要保持其它位不變。對這個問題有三種基本的反應(yīng)：1)不知道如何下手。該被面者從沒做過任何嵌入式系統(tǒng)的工作。2)用bitfields。Bitfields是被扔到C語言死角的東西，它保證你的代碼在不同編譯器之間是不可移植的，同時也保證了的你的代碼是不可重用的。我最近不幸看到Infineon為其較復(fù)雜的通信芯片寫的驅(qū)動程序，它用到了bitfields因此完全對我無用，因為我的編譯器用其它的方式來實現(xiàn)bitfields的。從道德講：永遠(yuǎn)不要讓一個非嵌入式的家伙粘實際硬件的邊。3)用#defines和bitmasks操作。這是一個有極高可移植性的方法，是應(yīng)該被用到的方法。最佳的解決方案如下：#defineBIT3(0x1<<3)staticinta;voidset_bit3(void){ a|=BIT3;}voidclear_bit3(void){ a&=~BIT3;}一些人喜歡為設(shè)置和清除值而定義一個掩碼同時定義一些說明常數(shù)，這也是可以接受的。我希望看到幾個要點：說明常數(shù)、|=和&=~操作。八、訪問固定的內(nèi)存位置(Accessingfixedmemorylocations)嵌入式系統(tǒng)經(jīng)常具有要求程序員去訪問某特定的內(nèi)存位置的特點。在某工程中，要求設(shè)置一絕對地址為0x67a9的整型變量的值為0xaa66。編譯器是一個純粹的ANSI編譯器。寫代碼去完成這一任務(wù)。這一問題測試你是否知道為了訪問一絕對地址把一個整型數(shù)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換(typecast)為一指針是合法的。這一問題的實現(xiàn)方式隨著個人風(fēng)格不同而不同。典型的類似代碼如下：int*ptr;ptr=(int*)0x67a9;*ptr=0xaa55;Amoreobscureapproachis:一個較晦澀的方法是：*(int*const)(0x67a9)=0xaa55;即使你的品味更接近第二種方案，但我建議你在面試時使用第一種方案。九、中斷(Interrupts)中斷是嵌入式系統(tǒng)中重要的組成部分，這導(dǎo)致了很多編譯開發(fā)商提供一種擴(kuò)展—讓標(biāo)準(zhǔn)C支持中斷。具代表事實是，產(chǎn)生了一個新的關(guān)鍵字__interrupt。下面的代碼就使用了__interrupt關(guān)鍵字去定義了一個中斷服務(wù)子程序(ISR)，請評論一下這段代碼的。__interruptdoublecompute_area(doubleradius){doublearea=PI*radius*radius;printf("\nArea=%f",area);returnarea;}這個函數(shù)有太多的錯誤了，以至讓人不知從何說起了：1)ISR不能返回一個值。如果你不懂這個，那么你不會被雇用的。2)ISR不能傳遞參數(shù)。如果你沒有看到這一點，你被雇用的機(jī)會等同第一項。3)在許多的處理器/編譯器中，浮點一般都是不可重入的。有些處理器/編譯器需要讓額處的寄存器入棧，有些處理器/編譯器就是不允許在ISR中做浮點運(yùn)算。此外，ISR應(yīng)該是短而有效率的，在ISR中做浮點運(yùn)算是不明智的。4)與第三點一脈相承，printf()經(jīng)常有重入和性能上的問題。如果你丟掉了第三和第四點，我不會太為難你的。不用說，如果你能得到后兩點，那么你的被雇用前景越來越光明了。 十、關(guān)于一段代碼例子(Codeexamples)下面的代碼輸出是什么，為什么？voidfoo(void){unsignedinta=6;intb=-20;(a+b>6)?puts(">6"):puts("<=6");}這個問題測試你是否懂得C語言中的整數(shù)自動轉(zhuǎn)換原則，我發(fā)現(xiàn)有些開發(fā)者懂得極少這些東西。不管如何，這無符號整型問題的答案是輸出是">6"。原因是當(dāng)表達(dá)式中存在有符號類型和無符號類型時所有的操作數(shù)都自動轉(zhuǎn)換為無符號類型。因此-20變成了一個非常大的正整數(shù)，所以該表達(dá)式計算出的結(jié)果大于6。這一點對于應(yīng)當(dāng)頻繁用到無符號數(shù)據(jù)類型的嵌入式系統(tǒng)來說是豐常重要的。如果你答錯了這個問題，你也就到了得不到這份工作的邊緣。十一、評價下面的代碼片斷unsignedintzero=0;unsignedintcompzero=0xFFFF;/*1'scomplementofzero*/對于一個int型不是16位的處理器為說，上面的代碼是不正確的。應(yīng)編寫如下：unsignedintcompzero=~0;這一問題真正能揭露出應(yīng)試者是否懂得處理器字長的重要性。在我的經(jīng)驗里，好的嵌入式程序員非常準(zhǔn)確地明白硬件的細(xì)節(jié)和它的局限，然而PC機(jī)程序往往把硬件作為一個無法避免的煩惱。到了這個階段，應(yīng)試者或者完全垂頭喪氣了或者信心滿滿志在必得。如果顯然應(yīng)試者不是很好，那么這個測試就在這里結(jié)束了。但如果顯然應(yīng)試者做得不錯，那么我就扔出下面的追加問題，這些問題是比較難的，我想僅僅非常優(yōu)秀的應(yīng)試者能做得不錯。提出這些問題，我希望更多看到應(yīng)試者應(yīng)付問題的方法，而不是答案。不管如何，你就當(dāng)是這個娛樂吧...十二、動態(tài)內(nèi)存分配(Dynamicmemoryallocation)盡管不像非嵌入式計算機(jī)那么常見，嵌入式系統(tǒng)還是有從堆(heap)中動態(tài)分配內(nèi)存的過程的。那么嵌入式系統(tǒng)中，動態(tài)分配內(nèi)存可能發(fā)生的問題是什么？這里，我期望應(yīng)試者能提到內(nèi)存碎片，碎片收集的問題，變量的持行時間等等。這個主題已經(jīng)在ESP雜志中被廣泛地討論過了(主要是P.J.Plauger,他的解釋遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我這里能提到的任何解釋)，所有回過頭看一下這些雜志吧！讓應(yīng)試者進(jìn)入一種虛假的安全感覺后，我拿出這么一個小節(jié)目：下面的代碼片段的輸出是什么，為什么？char*ptr;if((ptr=(char*)malloc(0))==NULL)puts("Gotanullpointer");elseputs("Gotavalidpointer");這是一個有趣的問題。最近在我的一個同事不經(jīng)意把0值傳給了函數(shù)malloc，得到了一個合法的指針之后，我才想到這個問題。這就是上面的代碼，該代碼的輸出是"Gotavalidpointer"。我用這個來開始討論這樣的一問題，看看被面試者是否想到庫例程這樣做是正確。得到正確的答案固然重要，但解決問題的方法和你做決定的基本原理更重要些。十三、關(guān)于TypedefTypedef在C語言中頻繁用以聲明一個已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)類型的同義字。也可以用預(yù)處理器做類似的事。例如，思考一下下面的例子：#definedPSstructs*typedefstructs*tPS;以上兩種情況的意圖都是要定義dPS和tPS作為一個指向結(jié)構(gòu)s指針。哪種方法更好呢？(如果有的話)為什么？這是一個非常微妙的問題，任何人答對這個問題(正當(dāng)?shù)脑?是應(yīng)當(dāng)被恭喜的。答案是：typedef更好。思考下面的例子：dPSp1,p2;tPSp3,p4;第一個擴(kuò)展為structs*p1,p2;上面的代碼定義p1為一個指向結(jié)構(gòu)的指，p2為一個實際的結(jié)構(gòu)，這也許不是你想要的。第二個例子正確地定義了p3和p4兩個指針。十四、一些晦澀的語法C語言同意一些令人震驚的結(jié)構(gòu),下面的結(jié)構(gòu)是合法的嗎，如果是它做些什么？inta=5,b=7,c;c=a+++b;這個問題將做為這個測驗的一個愉快的結(jié)尾。不管你相不相信，上面的例子是完全合乎語法的。問題是編譯器如何處理它？水平不高的編譯作者實際上會爭論這個問題，根據(jù)最處理原則，編譯器應(yīng)當(dāng)能處理盡可能所有合法的用法。因此，上面的代碼被處理成：c=a+++b;因此,這段代碼持行后a=6,b=7,c=12。如果你知道答案，或猜出正確答案，做得好。如果你不知道答案，我也不把這個當(dāng)作問題。我發(fā)現(xiàn)這個問題的最大好處是這是一個關(guān)于代碼編寫風(fēng)格，代碼的可讀性，代碼的可修改性的好的話題。十五、關(guān)于C/C++語言void及void指針深層探討許多初學(xué)者對C/C++語言中的void及void指針類型不甚理解，因此在使用上出現(xiàn)了一些錯誤。本文將對void關(guān)鍵字的深刻含義進(jìn)行解說，并詳述void及void指針類型的使用方法與技巧。void的概念：void的字面意思是“無類型”，void*則為“無類型指針”，void*可以指向任何類型的數(shù)據(jù)。void幾乎只有“注釋”和限制程序的作用，因為從來沒有人會定義一個void變量，讓我們試著來定義：voida;這行語句編譯時會出錯，提示“illegaluseoftype‘void‘”。不過，即使voida的編譯不會出錯，它也沒有任何實際意義。void真正發(fā)揮的作用在于：對函數(shù)返回的限定；對函數(shù)參數(shù)的限定。我們將在第三節(jié)對以上二點進(jìn)行具體說明。眾所周知，如果指針p1和p2的類型相同，那么我們可以直接在p1和p2間互相賦值；如果p1和p2指向不同的數(shù)據(jù)類型，則必須使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符把賦值運(yùn)算符右邊的指針類型轉(zhuǎn)換為左邊指針的類型。例如：float*p1;int*p2;p1=p2;其中p1=p2語句會編譯出錯，提示“‘=‘:cannotconvertfrom‘int*‘to‘float*‘”，必須改為：p1=(float*)p2;而void*則不同，任何類型的指針都可以直接賦值給它，無需進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換：void*p1;int*p2;p1=p2;但這并不意味著，void*也可以無需強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換地賦給其它類型的指針。因為“無類型”可以包容“有類型”，而“有類型”則不能包容“無類型”。道理很簡單，我們可以說“男人和女人都是人”，但不能說“人是男人”或者“人是女人”。下面的語句編譯出錯：void*p1;int*p2;p2=p1;提示“‘=‘:cannotconvertfrom‘void*‘to‘int*‘”。void的使用下面給出void關(guān)鍵字的使用規(guī)則：規(guī)則一：如果函數(shù)沒有返回值，那么應(yīng)聲明為void類型在C語言中，凡不加返回值類型限定的函數(shù)，就會被編譯器作為返回整型值處理。但是許多程序員卻誤以為其為void類型。例如：add(inta,intb){returna+b;}intmain(intargc,char*argv[]){printf("2+3=%d",add(2,3));}程序運(yùn)行的結(jié)果為輸出：2+3=5這說明不加返回值說明的函數(shù)的確為int函數(shù)。林銳博士《高質(zhì)量C/C++編程》中提到：“C++語言有很嚴(yán)格的類型安全檢查，不允許上述情況（指函數(shù)不加類型聲明）發(fā)生”?？墒蔷幾g器并不一定這么認(rèn)定，譬如在VisualC++6.0中上述add函數(shù)的編譯無錯也無警告且運(yùn)行正確，所以不能寄希望于編譯器會做嚴(yán)格的類型檢查。因此，為了避免混亂，我們在編寫C/C++程序時，對于任何函數(shù)都必須一個不漏地指定其類型。如果函數(shù)沒有返回值，一定要聲明為void類型。這既是程序良好可讀性的需要，也是編程規(guī)范性的要求。另外，加上void類型聲明后，也可以發(fā)揮代碼的“自注釋”作用。代碼的“自注釋”即代碼能自己注釋自己。規(guī)則二：如果函數(shù)無參數(shù)，那么應(yīng)聲明其參數(shù)為void在C++語言中聲明一個這樣的函數(shù)：intfunction(void){return1;}則進(jìn)行下面的調(diào)用是不合法的：function(2);因為在C++中，函數(shù)參數(shù)為void的意思是這個函數(shù)不接受任何參數(shù)。我們在TurboC2.0中編譯：#include"stdio.h"fun(){return1;}main(){printf("%d",fun(2));getchar();}編譯正確且輸出1，這說明，在C語言中，可以給無參數(shù)的函數(shù)傳送任意類型的參數(shù)，但是在C++編譯器中編譯同樣的代碼則會出錯。在C++中，不能向無參數(shù)的函數(shù)傳送任何參數(shù)，出錯提示“‘fun‘:functiondoesnottake1parameters”。所以，無論在C還是C++中，若函數(shù)不接受任何參數(shù)，一定要指明參數(shù)為void。規(guī)則三：小心使用void指針類型按照ANSI(AmericanNationalStandardsInstitute)標(biāo)準(zhǔn)，不能對void指針進(jìn)行算法操作，即下列操作都是不合法的：void*pvoid;pvoid++;//ANSI：錯誤pvoid+=1;//ANSI：錯誤//ANSI標(biāo)準(zhǔn)之所以這樣認(rèn)定，是因為它堅持：進(jìn)行算法操作的指針必須是確定知道其指向數(shù)據(jù)類型大小的。//例如：int*pint;pint++;//ANSI：正確pint++的結(jié)果是使其增大sizeof(int)。但是大名鼎鼎的GNU(GNU‘sNotUnix的縮寫)則不這么認(rèn)定，它指定void*的算法操作與char*一致。因此下列語句在GNU編譯器中皆正確：pvoid++;//GNU：正確pvoid+=1;//GNU：正確pvoid++的執(zhí)行結(jié)果是其增大了1。在實際的程序設(shè)計中，為迎合ANSI標(biāo)準(zhǔn)，并提高程序的可移植性，我們可以這樣編寫實現(xiàn)同樣功能的代碼：void*pvoid;(char*)pvoid++;//ANSI：正確；GNU：正確(char*)pvoid+=1;//ANSI：錯誤；GNU：正確GNU和ANSI還有一些區(qū)別，總體而言，GNU較ANSI更“開放”，提供了對更多語法的支持。但是我們在真實設(shè)計時，還是應(yīng)該盡可能地迎合ANSI標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)則四：如果函數(shù)的參數(shù)可以是任意類型指針，那么應(yīng)聲明其參數(shù)為void*典型的如內(nèi)存操作函數(shù)memcpy和memset的函數(shù)原型分別為：void*memcpy(void*dest,constvoid*src,size_tlen);void*memset(void*buffer,intc,size_tnum);這樣，任何類型的指針都可以傳入memcpy和memset中，這也真實地體現(xiàn)了內(nèi)存操作函數(shù)的意義，因為它操作的對象僅僅是一片內(nèi)存，而不論這片內(nèi)存是什么類型。如果memcpy和memset的參數(shù)類型不是void*，而是char*，那才叫真的奇怪了！這樣的memcpy和memset明顯不是一個“純粹的，脫離低級趣味的”函數(shù)！下面的代碼執(zhí)行正確：//示例：memset接受任意類型指針intintarray[100];memset(intarray,0,100*sizeof(int));//將intarray清0//示例：memcpy接受任意類型指針intintarray1[100],intarray2[100];memcpy(intarray1,intarray2,100*sizeof(int));//將intarray2拷貝給intarray1有趣的是，memcpy和memset函數(shù)返回的也是void*類型，標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)的編寫者是多么地富有學(xué)問??！ 規(guī)則五：void不能代表一個真實的變量下面代碼都企圖讓void代表一個真實的變量，因此都是錯誤的代碼：voida;//錯誤function(voida);//錯誤void體現(xiàn)了一種抽象，這個世界上的變量都是“有類型”的，譬如一個人不是男人就是女人（還有人妖？）。void的出現(xiàn)只是為了一種抽象的需要，如果你正確地理解了面向?qū)ο笾小俺橄蠡悺钡母拍?，也很容易理解void數(shù)據(jù)類型。正如不能給抽象基類定義一個實例，我們也不能定義一個void（讓我們類比的稱void為“抽象數(shù)據(jù)類型”）變量。3、總結(jié)小小的void蘊(yùn)藏著很豐富的設(shè)計哲學(xué)，作為一名程序設(shè)計人員，對問題進(jìn)行深一個層次的思考必然使我們受益匪淺。十六、函數(shù)名與指針深層探討1、引言指針是C/C++語言的特色，而數(shù)組名與指針有太多的相似，甚至很多時候，數(shù)組名可以作為指針使用。于是乎，很多程序設(shè)計者就被搞糊涂了。而許多的大學(xué)老師，他們在C語言的教學(xué)過程中也錯誤得給學(xué)生講解：“數(shù)組名就是指針”。很幸運(yùn)，我的大學(xué)老師就是其中之一。時至今日，我日復(fù)一日地進(jìn)行著C/C++項目的開發(fā)，而身邊還一直充滿這樣的程序員，他們保留著“數(shù)組名就是指針”的誤解。想必這種誤解的根源在于國內(nèi)某著名的C程序設(shè)計教程。如果這篇文章能夠糾正許多中國程序員對數(shù)組名和指針的誤解，筆者就不甚欣慰了。借此文，筆者站在無數(shù)對知識如饑似渴的中國程序員之中，深深寄希望于國內(nèi)的計算機(jī)圖書編寫者們，能以“深入探索”的思維方式和精益求精的認(rèn)真態(tài)度來對待圖書編寫工作，但愿市面上多一些融入作者思考結(jié)晶的心血之作！2、魔幻數(shù)組名請看程序（本文程序在WIN32平臺下編譯）：1.#include<iostream.h>2.intmain(intargc,char*argv[])3.{4. charstr[10];5. char*pStr=str;6. cout<<sizeof(str)<<endl;7. cout<<sizeof(pStr)<<endl;8. return0;9.} 數(shù)組名不是指針我們先來推翻“數(shù)組名就是指針”的說法，用反證法。證明數(shù)組名不是指針假設(shè)：數(shù)組名是指針；則：pStr和str都是指針；因為：在WIN32平臺下，指針長度為4；所以：第6行和第7行的輸出都應(yīng)該為4；實際情況是：第6行輸出10，第7行輸出4；所以：假設(shè)不成立，數(shù)組名不是指針 數(shù)組名神似指針上面我們已經(jīng)證明了數(shù)組名的確不是指針，但是我們再看看程序的第5行。該行程序?qū)?shù)組名直接賦值給指針，這顯得數(shù)組名又的確是個指針！我們還可以發(fā)現(xiàn)數(shù)組名顯得像指針的例子：1.#include<string.h>2.#include<iostream.h>3.intmain(intargc,char*argv[])4.{5. charstr1[10]="ILoveU";6. charstr2[10]; 7. strcpy(str2,str1);8. cout<<"stringarray1:"<<str1<<endl;9. cout<<"stringarray2:"<<str2<<endl;10. return0;11.}標(biāo)準(zhǔn)C庫函數(shù)strcpy的函數(shù)原形中能接納的兩個參數(shù)都為char型指針，而我們在調(diào)用中傳給它的卻是兩個數(shù)組名！函數(shù)輸出：stringarray1:ILoveUstringarray2:ILoveU數(shù)組名再一次顯得像指針！既然數(shù)組名不是指針，而為什么到處都把數(shù)組名當(dāng)指針用？于是乎，許多程序員得出這樣的結(jié)論：數(shù)組名（主）是（謂）不是指針的指針（賓）。整個一魔鬼。3、數(shù)組名大揭密那么，是揭露數(shù)組名本質(zhì)的時候了，先給出三個結(jié)論：(1)數(shù)組名的內(nèi)涵在于其指代實體是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是數(shù)組；(2)數(shù)組名的外延在于其可以轉(zhuǎn)換為指向其指代實體的指針，而且是一個指針常量；(3)指向數(shù)組的指針則是另外一種變量類型（在WIN32平臺下，長度為4），僅僅意味著數(shù)組的存放地址！ 數(shù)組