硬件工程師的10個(gè)C語言技巧

　　當(dāng)然，現(xiàn)在仍有一些場合適于使用匯編語言，但這種場合仍比較少。首個(gè)推薦的場合是開發(fā)引導(dǎo)裝載程序。這種情況下，可能需要優(yōu)化對啟動過程中某個(gè)決策(啟動應(yīng)用或引導(dǎo)加載器)的速度。此時(shí)，分支判定用匯編代碼就可能有意義了。另一種場合是開發(fā)一種在DSP上運(yùn)行有嚴(yán)格時(shí)序要求的控制循環(huán)。為了從設(shè)備中的得到每個(gè)時(shí)鐘周期，用匯編語言做控制循環(huán)的編碼是有意義的。如果目前任務(wù)適合用匯編，應(yīng)確保將其妥善存檔便于有據(jù)可查，這樣，未來的開發(fā)者(或未來的版本)會明白該代碼的用途。

　　技巧#5:充分利用模塊化

　　筆者最常見的經(jīng)歷是著手由硬件工程師開啟的一個(gè)新項(xiàng)目往往是雜亂無章的代碼組織。通常我們會發(fā)現(xiàn)，代碼由一個(gè)單一的主模塊組成，其中有2.5萬多行代碼。在這些應(yīng)用中，一切都是全局性的，函數(shù)寥寥無幾，goto語句貫穿整個(gè)代碼結(jié)構(gòu)。15年前這算正常，但如今已不再適用了!C語言編程使工程師能夠?qū)⒋a分成獨(dú)立的功能模塊，這簡化了代碼導(dǎo)航，同時(shí)還能夠使工程師使用封裝等面向?qū)ο蠹夹g(shù)。代碼可以被組織成邏輯模塊，這很有意義。雖然可能要先花點(diǎn)時(shí)間(幾分鐘)，但從長遠(yuǎn)來看，這將能省掉很多漫長之夜，和很多調(diào)試之苦!

　　技巧#6:寫千層餅式代碼而非面條式代碼

　　Beningo是一個(gè)意大利名字，和許多意大利人一樣，我對意大利面食也是毫無保留地?zé)釔?。?dāng)拿意大利面食與軟件相比時(shí)，我就會想到兩種面食，即意大利面條和千層餅。意大利面條比較混亂，面條相互交織，縱橫交錯(cuò)，結(jié)果完全沒有任何類型的結(jié)構(gòu)。編寫非結(jié)構(gòu)化代碼就非常像意大利面條：咬一口，完全不知道吃的是哪部分。

　　另一種就是意大利千層餅!這種面食是分層的，是有結(jié)構(gòu)的。分層開發(fā)的代碼不僅更容易理解，還可以移走一層并添加一個(gè)新層，基本上能夠?qū)崿F(xiàn)重復(fù)使用和維護(hù)的簡易性。圖1為用千層餅式代碼模型的一個(gè)簡單軟件模塊示例。

　　圖1 千層餅軟件 模型

　　驅(qū)動程序配置

　　應(yīng)用程序配置

　　應(yīng)用程序

　　驅(qū)動程序庫

　　硬件

　　技巧#7:使用描述式變量名稱

　　編寫易于理解和維護(hù)的較大軟件有許多障礙，其中之一就是變量的命名習(xí)慣。為了盡力縮短變量名，開發(fā)者通常會自創(chuàng)一些較短的、令人費(fèi)解的助記符，往往只有他們自己才能明白的符號?，F(xiàn)代語言使一個(gè)變量名可以包含數(shù)百個(gè)字符。為了讓事情清晰明確，“直截了當(dāng)”地方法要好于其它方式。因此，變量名一目了然不僅有利于開發(fā)人員，也有利于未來的維護(hù)團(tuán)隊(duì)。列表8給出一個(gè)示例。

　　列表8 變量的命名

　　技巧#8:少用#pragma語句

　　C語言中有一種特殊的#pragma語句。這些語句通常處理非標(biāo)準(zhǔn)的句法和特性，應(yīng)盡可能避免使用這種語句，因?yàn)樗鼈兪欠菢?biāo)準(zhǔn)的，不能從一個(gè)處理器移植到另一個(gè)處理器。有些編譯器可能要求用這類語句完成某項(xiàng)任務(wù)，例如定義一個(gè)中斷服務(wù)程序。在這種情況下，可能除了使用#pragma語句以外別無它法。如果可能，將所有的#pragma語句放在一個(gè)模塊或幾個(gè)模塊里。這有助于確保在代碼移植時(shí)，只需要更新幾處代碼，而非整個(gè)代碼庫;此外，這也將有助于防止移植代碼的首次編譯所帶來的困擾。

　　技巧#9:錯(cuò)誤往往并不是看上去那樣簡單

　　在調(diào)試一個(gè)C程序時(shí)，有一個(gè)讓人當(dāng)心的陷阱就是編譯器錯(cuò)誤。由于編譯器的復(fù)雜性，當(dāng)檢測到一個(gè)錯(cuò)誤時(shí)，通常錯(cuò)誤位于程序中的其它地方，而非編譯器所指示的位置。這主要與編譯器生成程序的步驟有關(guān)。錯(cuò)誤類型通常是一致的，工程師可以發(fā)現(xiàn)的一些錯(cuò)誤中，90%都是根源：

　　*當(dāng)心漏掉#include文件。這可能會使程序開發(fā)人員看到完美的代碼行，但由于未包含必要的頭文件，編譯器便會將其標(biāo)志為一個(gè)錯(cuò)誤，表示有些東西未定義。

　　*當(dāng)心漏掉分號。編寫C代碼時(shí)最常見的錯(cuò)誤是忘記在句末加分號。

　　*當(dāng)心漏掉括號。漏寫括號是代碼編寫過程中又一常犯的錯(cuò)誤，或是粗心漏掉，或是由于鍵入錯(cuò)誤而產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤字符。

　　*當(dāng)心漏掉逗號。在復(fù)雜的定義中很容易忘記逗號!

　　一般情況下，當(dāng)彈出一個(gè)奇怪的編譯錯(cuò)誤對話框時(shí)，要查看該行前已被編譯的內(nèi)容。很有可能就是錯(cuò)誤所在!它可能是出現(xiàn)在一行上面，或中間部分，或在完全不同的文件里。

　　不要放棄!只要具備一定的經(jīng)驗(yàn)，解決這些疑難問題就會成為一種第二天性。

　　技巧#10:優(yōu)秀的程序員編寫的代碼行數(shù)不一定少

　　人們常有這種誤解，即認(rèn)為較一般的程序員而言，一個(gè)優(yōu)秀的程序員往往寫較少的代碼行就能解決問題。不要卷入這一錯(cuò)誤的想法!一個(gè)優(yōu)秀的程序員通常具備思維縝密、結(jié)構(gòu)清晰的編碼基礎(chǔ)。變量命名和封裝都恰如其分，系統(tǒng)中幾乎不用全局變量。函數(shù)應(yīng)保持簡短有效。如果代碼看起來很混亂，需要多寫幾行才能使其看上去更清晰，那就不妨多寫幾行!可以上網(wǎng)查看獲得C代碼編寫最混亂殊榮獎項(xiàng)的代碼用作前車之鑒。優(yōu)秀程序員寫的代碼簡潔、易于理解和維護(hù)，代碼行數(shù)并非最少(圖2)!

　　圖2 簡短程序

　　作者簡介

　　Jacob Beningo獲得了軟件工程職業(yè)認(rèn)證(CSDP)，專業(yè)從事高質(zhì)量、穩(wěn)健的嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)和設(shè)計(jì)。他著有許多關(guān)于嵌入式設(shè)計(jì)方法的科技論文，并教授有關(guān)可編程的設(shè)備、引導(dǎo)加載程序和軟件方法等課程。Beningo獲得了中密歇根大學(xué)(簡稱CMU)(密歇根州歡喜山校區(qū))工程物理學(xué)學(xué)士學(xué)位，以及密歇根大學(xué)(密歇根州安娜堡分校)空間系統(tǒng)工程碩士學(xué)位。