整理编写高质量的单片机C程序.docx
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整理编写高质量的单片机C程序
§5编写高质量的单片机C程序
收集于网络
高质量的单片机C程序代码运行效率高、可读性和可维护性强。
在编写小型的单片机程
序时,代码质量的重要性可能不是很明显。
但如果要编写较大规模的程序,特别是多人合作
编写程序时,这一点就变得十分重要了。
本章内容以林锐的《高质量C++/C编程指南》为蓝
本,针对单片机编程的实际各部进行了大量删节和改写。
5.1文件结构
每个单片机C程序通常分为两种文件。
一个文件用于保存程序的声明(declaration),
称为头文件。
另一个文件用于保存程序的实现(implementation),称为定义(definition)
文件。
程序的头文件以“.h”为后缀,定义文件以“.c”为后缀。
5.1.1版权和版本的声明
版权和版本的声明位于头文件和定义文件的开头(参见示例5.1),主要内容有:
(1)版权信息。
(2)文件名称,标识符,摘要。
(3)当前版本号,作者/修改者,完成日期。
(4)版本历史信息。
/*
*Copyright(c)2001,上海贝尔有限公司网络应用事业部
*Allrightsreserved.
*
*文件名称:
filename.h
*文件标识:
见配置管理计划书
*摘要:
简要描述本文件的内容
*当前版本:
1.1
*作者:
输入作者(或修改者)名字
*完成日期:
2001年7月20日
*取代版本:
1.0
*原作者:
输入原作者(或修改者)名字
2001年5月10日
*/
示例5.1版权和版本的声明
5.1.2头文件的结构
头文件由三部分内容组成:
(1)头文件开头处的版权和版本声明(参见示例5.1)。
(2)预处理块。
(3)函数声明等。
假设头文件名称为graphics.h,头文件的结构参见示例5.2。
【规则5-1-2-1】为了防止头文件被重复引用,应当用ifndef/define/endif结构产生预处理
块。
【规则5-1-2-2】用#include格式来引用标准库的头文件(编译器将从标准
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库目录开始搜索)。
【规则5-1-2-3】用#include“filename.h”格式来引用非标准库的头文件(编译器将从用户
的工作目录开始搜索)。
〖建议5-1-2-1〗头文件中只存放“声明”而不存放“定义”。
〖建议5-1-2-2〗不提倡使用全局变量,尽量少在头文件中出现象externintvalue这类声明。
但是,全局变量是中断处理函数与外界程序进行数据交换的唯一途径,因此,几乎每一个单
片机程序都会定义全局变量。
在单片机C程序中,全局变量使用的频率要比普通的C程序高,
但仍应遵守能不用全局变量的地方就不用全局变量的原则。
//版权和版本声明见示例1-1,此处省略。
#ifndefGRAPHICS_H//防止graphics.h被重复引用
#defineGRAPHICS_H
#include//引用标准库的头文件
#include“myheader.h”//引用非标准库的头文件
voidFunction1(…);//全局函数声明
#endif
示例5.2C头文件的结构
5.1.3定义文件的结构
定义文件有三部分内容:
(1)定义文件开头处的版权和版本声明(参见示例5.1)。
(2)对一些头文件的引用。
(3)程序的实现体(包括数据和代码)。
假设定义文件的名称为graphics.c,定义文件的结构参见示例5.3。
//版权和版本声明见示例5.1,此处省略。
#include“graphics.h”//引用头文件
…
//全局函数的实现体
voidFunction1(…)
{
}
示例5.3C定义文件的结构
5.1.4目录结构
如果一个程序的头文件数目比较多(如超过十个),通常应将头文件和定义文件分别保
存于不同的目录,以便于维护。
例如可以将头文件保存于include目录,将定义文件保存于source目录(可以是多级目
录)。
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5.2程序的版式
版式虽然不会影响程序的功能,但会影响可读性。
程序的版式追求清晰、美观,是程序
风格的重要构成因素。
程序的版式好比为“书法”。
好的“书法”可让人对程序一目了然,看得兴致勃勃。
差
的程序“书法”如螃蟹爬行,让人看得索然无味,更令维护者烦恼有加。
5.2.1空行
空行起着分隔程序段落的作用。
空行得体(不过多也不过少)将使程序的布局更加清晰。
空行不会浪费内存,虽然打印含有空行的程序是会多消耗一些纸张,但是值得。
所以不要舍
不得用空行。
【规则5-2-1-1】在每个函数定义结束之后都要加空行。
参见示例5.4(a)。
【规则5-2-1-2】在一个函数体内,逻辑上密切相关的语句之间不加空行,其它地方应加空行
分隔。
参见示例5.4(b)。
//空行//空行
voidFunction1(…)while(condition)
{{
…statement1;
}//空行
//空行if(condition)
voidFunction2(…){
{statement2;
…}
}else
//空行{
voidFunction3(…)statement3;
{}
…//空行
}statement4;
示例5.4(a)函数之间的空行示例5.4(b)函数内部的空行
5.2.2代码行
【规则5-2-2-1】一行代码只做一件事情,如只定义一个或一组相关的变量,或只写一条语句。
这样的代码容易阅读,并且方便于写注释。
【规则5-2-2-2】if、for、while、do等语句自占一行,执行语句不得紧跟其后。
不论执行语
句有多少都要加{}。
这样可以防止书写失误。
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x=a+b;X=a+b;y=c+d;z=e+f;
y=c+d;
z=e+f;
if(width{dosomething();}forfor(initialization;condition;update)(initialization;condition;update){dosomething();dosomething();other();}//空行other();示例5.5(a)风格良好的代码行示例5.5(b)风格不良的代码行〖建议5-2-2-1〗尽可能在定义变量的同时初始化该变量(就近原则)。如果变量的引用处和其定义处相隔比较远,变量的初始化很容易被忘记。如果引用了未被初始化的变量,可能会导致程序错误。本建议可以减少隐患。例如intwidth=10;//定义并初始化widthintheight=10;//定义并初始化heightintdepth=10;//定义并初始化depth5.2.3代码行内的空格【规则5-2-3-1】关键字之后要留空格。像const、virtual、inline、case等关键字之后至少要留一个空格,否则无法辨析关键字。像if、for、while等关键字之后应留一个空格再跟左括号‘(’,以突出关键字。【规则5-2-3-2】函数名之后不要留空格,紧跟左括号‘(’,以与关键字区别。【规则5-2-3-3】‘(’向后紧跟,‘)’、‘,’、‘;’向前紧跟,紧跟处不留空格。【规则5-2-3-4】‘,’之后要留空格,如Function(x,y,z)。如果‘;’不是一行的结束符号,其后要留空格,如for(initialization;condition;update)。【规则5-2-3-5】赋值操作符、比较操作符、算术操作符、逻辑操作符、位域操作符,如“=”、“+=”“>=”、“<=”、“+”、“*”、“%”、“&&”、“||”、“<<”,“^”等二元操作符的前后应当加空格。【规则5-2-3-6】一元操作符如“!”、“~”、“++”、“--”、“&”(地址运算符)等前后不加空格。【规则5-2-3-7】像“[]”、“.”、“->”这类操作符前后不加空格。〖建议5-2-3-1〗对于表达式比较长的for语句和if语句,为了紧凑起见可以适当地去掉一些空格,如for(i=0;i<10;i++)和if((a<=b)&&(c<=d))中国科学技术大学业余无线电协会6751单片机C语言编程入门——Easy51KitPro配套学习资料voidFunc1(intx,inty,intz);//良好的风格voidFunc1(intx,inty,intz);//不良的风格if(year>=2000)//良好的风格if(year>=2000)//不良的风格if((a>=b)&&(c<=d))//良好的风格if(a>=b&&c<=d)//不良的风格for(i=0;i<10;i++)//良好的风格for(i=0;i<10;i++)//不良的风格for(i=0;i<10;i++)//过多的空格x=aa:b;//良好的风格x=aa:b;//不好的风格array[5]=0;//不要写成array[5]=0;a.member;//不要写成a.member;b->member;//不要写成b->member;示例5.6代码行内的空格5.2.4对齐【规则5-2-4-1】程序的分界符‘{’和‘}’应独占一行并且位于同一列,同时与引用它们的语句左对齐。【规则5-2-4-2】{}之内的代码块在‘{’右边数格处左对齐。中国科学技术大学业余无线电协会6851单片机C语言编程入门——Easy51KitPro配套学习资料voidFunction(intx)voidFunction(intx){{…//programcode…//programcode}}if(condition)if(condition){{…//programcode…//programcode}}else{else…//programcode{}…//programcode}for(initialization;condition;update)for(initialization;condition;update){{…//programcode…//programcode}}While(condition)while(condition){{…//programcode…//programcode}}如果出现嵌套的{},则使用缩进对齐,如:{…{…}…}示例5.7(a)风格良好的对齐示例5.7(b)风格不良的对齐5.2.5长行拆分【规则5-2-5-1】代码行最大长度宜控制在70至80个字符以内。代码行不要过长,否则眼睛看不过来,也不便于打印。【规则5-2-5-2】长表达式要在低优先级操作符处拆分成新行,操作符放在新行之首(以便突出操作符)。拆分出的新行要进行适当的缩进,使排版整齐,语句可读。如if((very_longer_variable1>=very_longer_variable12)&&(very_longer_variable3<=very_longer_variable14)&&(very_longer_variable5<=very_longer_variable16)){dosomething();}5.2.6修饰符的位置修饰符“*”应该靠近数据类型还是该靠近变量名,是个有争议的活题。若将修饰符“*”中国科学技术大学业余无线电协会6951单片机C语言编程入门——Easy51KitPro配套学习资料靠近数据类型,例如:int*x;从语义上讲此写法比较直观,即x是int类型的指针。上述写法的弊端是容易引起误解,例如:int*x,y;此处y容易被误解为指针变量。虽然将x和y分行定义可以避免误解,但并不是人人都愿意这样做。【规则2-6-1】应当将修饰符“*”紧靠变量名。例如:char*name;int*x,y;//此处y不会被误解为指针5.2.7注释程序块的注释常采用“/*…*/”,行注释一般采用“//…”。注释通常用于:(1)版本、版权声明;(2)函数接口说明;(3)重要的代码行或段落提示。虽然注释有助于理解代码,但注意不可过多地使用注释。参见示例5.8。【规则5-2-7-1】注释是对代码的“提示”,而不是文档。程序中的注释不可喧宾夺主,注释太多了会让人眼花缭乱。注释的花样要少。【规则5-2-7-2】如果代码本来就是清楚的,则不必加注释。否则多此一举,令人厌烦。例如:i++;//i加1,多余的注释【规则5-2-7-3】边写代码边注释,修改代码同时修改相应的注释,以保证注释与代码的一致性。不再有用的注释要删除。【规则5-2-7-4】注释应当准确、易懂,防止注释有二义性。错误的注释不但无益反而有害。【规则5-2-7-5】尽量避免在注释中使用缩写,特别是不常用缩写。【规则5-2-7-6】注释的位置应与被描述的代码相邻,可以放在代码的上方或右方,不可放在下方。【规则5-2-7-7】当代码比较长,特别是有多重嵌套时,应当在一些段落的结束处加注释,便于阅读。/*if(…)*函数介绍:{*输入参数:…*输出参数:while(…)*返回值:{*/…voidFunction(floatx,floaty,floatz)}//endofwhile{……}//endofif}示例5.8程序的注释5.3单片机程序命名规则与变量选择5.3.1简单单片机程序命名规则比较著名的命名规则当推Microsoft公司的“匈牙利”法,该命名规则的主要思想是“在变量和函数名中加入前缀以增进人们对程序的理解”。例如所有的字符变量均以ch为前缀,若是指针变量则追加前缀p。如果一个变量由ppch开头,则表明它是指向字符指针的指针。“匈牙利”法最大的缺点是烦琐,例如中国科学技术大学业余无线电协会7051单片机C语言编程入门——Easy51KitPro配套学习资料中国科学技术大学业余无线电协会71inti,j,k;floatx,y,z;倘若采用“匈牙利”命名规则,则应当写成intiI,iJ,ik;//前缀i表示int类型floatfX,fY,fZ;//前缀f表示float类型如此烦琐的程序会让绝大多数程序员无法忍受。据考察,没有一种命名规则可以让所有的程序员赞同,程序设计教科书一般都不指定命名规则。命名规则对软件产品而言并不是“成败悠关”的事,我们不要化太多精力试图发明世界上最好的命名规则,而应当制定一种令大多数项目成员满意的命名规则,并在项目中贯彻实施。单片机C程序用到的变量和常量类型较少,因此命名规则并不需要十分复杂。【规则5-3-1-1】标识符应当直观且可以拼读,可望文知意,不必进行“解码”。标识符最好采用英文单词或其组合,便于记忆和阅读。切忌使用汉语拼音来命名。程序中的英文单词一般不会太复杂,用词应当准确。例如不要把CurrentValue写成NowValue。【规则5-3-1-2】标识符的长度应当符合“min-length&&max-information”原则。单字符的名字也是有用的,常见的如i,j,k,m,n,x,y,z等,它们通常可用作函数内的局部变量。【规则5-3-1-3】程序中不要出现仅靠大小写区分的相似的标识符。例如:intx,X;//变量x与X容易混淆voidfoo(intx);//函数foo与FOO容易混淆voidFOO(floatx);【规则5-3-1-4】程序中不要出现标识符完全相同的局部变量和全局变量,尽管两者的作用域不同而不会发生语法错误,但会使人误解。【规则5-3-1-5】变量的名字应当使用“名词”或者“形容词+名词”。例如:floatvalue;floatoldValue;floatnewValue;【规则5-3-1-6】用正确的反义词组命名具有互斥意义的变量或相反动作的函数等。例如:intminValue;intmaxValue;intSetValue(…);intGetValue(…);〖建议5-3-1-1〗尽量避免名字中出现数字编号,如Value1,Value2等,除非逻辑上的确需要编号。这是为了防止程序员偷懒,不肯为命名动脑筋而导致产生无意义的名字(因为用数字编号最省事)。【规则5-3-1-7】函数名用大写字母开头的单词组合而成,变量用小写字母开头的单词组合而成。例如:voidDraw(void);//函数名voidSetValue(intcurrentValue);//函数名与变量名【规则5-3-1-8】常量全用大写的字母,用下划线分割单词。例如:constintMAX=100;constintMAX_LENGTH=100;【规则5-3-1-9】静态变量加前缀s_(表示static)。例如:voidInit(…){51单片机C语言编程入门——Easy51KitPro配套学习资料中国科学技术大学业余无线电协会72staticints_initValue;//静态变量…}【规则5-3-1-10】全局变量加前缀g_(表示global)。例如:intg_HowManyPeople;//全局变量【规则5-3-1-11】bit型变量加前缀b,整型变量加前缀i,浮点型变量加前缀f,有符号数加前缀sn_,unsignedchar型变量不加前缀。由于8位的单片机程序所用到的数据类型大多数为unsignedchar,上述数据类型除bit型外在单片机程序中甚少出现(如果你的单片机程序中有较多的其它类型的变量,你应该检讨一下你是否应该优化一下你的代码了)。因此上述命名规则并不会增加程序编写时的麻烦。例如:unsignedcharCount;bitblocked;unsignedintiCount;floatfPoint;intsn_iCount;5.3.2单片机程序变量与常量的类型选择一个单片机的内存资源是十分有限的。而变量存在于内存中,同时,变量的使用效率还要受到单片机体系结构的影响。因此,单片机的变量选择受到了很大的限制。【规则5-3-2-1】采用短变量。一个提高代码效率的最基本的方式就是减小变量的长度。使用C编程时我们都习惯于对循环控制变量使用int类型,这对8位的单片机来说是一种极大的浪费。你应该仔细考虑你所声明的变量值可能的范围,然后选择合适的变量类型。很明显,经常使用的变量应该是unsignedchar,它只占用一个字节。【规则5-3-2-2】使用无符号类型的变量。为什么要使用无符号类型呢?原因是MCS-51不支持符号运算。程序中也不要使用含有带符号变量的外部代码。除了根据变量长度来选择变量类型外,你还要考虑变量是否会用于负数的场合。如果你的程序中可以不需要负数,那么把变量都定义成无符号类型的。【规则5-3-2-3】避免使用浮点数。在8位操作系统上使用32位浮点数是得不偿失的。你可以这样做但会浪费大量的时间。所以当你要在系统中使用浮点数的时候,你要问问自己这是否一定需要。【规则5-3-2-4】使用位变量对于某些标志位,应使用位变量而不是unsignedchar,这将节省你的内存。你不用多浪费7位存储区。而且位变量在RAM中访问,它们只需要一个处理周期。常量的使用在程序中起到举足轻重的作用。常量的合理使用可以提高程序的可读性、可维护性。【规则5-3-2-5】尽量用宏定义常量。不便用宏定义的常量应分析程序需要后再决定定义在单片机的内存还是程序存储器中。通常定义在程序存储器中是比较好的选择。通过宏定义的常量并不占用单片机的任何存储空间,而只是告诉编译器在编译时把标识符替换一下,这在资源受限的单片机程序中显得非常有用。用code关键字定义的常量放在单片机的程序存储器中;用const关键字定义的常量放在单片机的RAM中,要占用单片机的变量存储空间。而单片机的程序存储器毕竟要比RAM大得多,所以当要定义比较大的常量数组时,51单片机C语言编程入门——Easy51KitPro配套学习资料用code关键字定义常量要比用const关键字定义合理一些。【规则5-3-2-6】需要对外公开的常量放在头文件中,不需要对外公开的常量放在定义文件的头部。为便于管理,可以把不同模块的常量集中存放在一个公共的头文件中。【规则5-3-2-7】如果某一常量与其它常量密切相关,应在定义中包含这种关系,而不应给出一些孤立的值。例如:#defineRADIUS100#defineDIAMETERRADIUS*25.4表达式和基本语句5.4.1运算符的优先级【规则5-4-1-1】如果代码行中的运算符比较多,用括号确定表达式的操作顺序,避免使用默认的优先级。由于把C语言运算的优先级熟记是比较困难的,为了防止产生歧义并提高可读性,应当用括号确定表达式的操作顺序。例如:word=(high<<8)|lowif((a|b)&&(a&c))5.4.2复合表达式如a=b=c=0这样的表达式称为复合表达式。允许复合表达式存在的理由是:(1)书写简洁;(2)可以提高编译效率。但要防止滥用复合表达式。【规则5-4-2-1】不要编写太复杂的复合表达式。例如:i=a>=b&&c【规则5-4-2-2】不要有多用途
dosomething();
forfor(initialization;condition;update)(initialization;condition;update)
{dosomething();
dosomething();other();
//空行
other();
示例5.5(a)风格良好的代码行示例5.5(b)风格不良的代码行
〖建议5-2-2-1〗尽可能在定义变量的同时初始化该变量(就近原则)。
如果变量的引用处和
其定义处相隔比较远,变量的初始化很容易被忘记。
如果引用了未被初始化的变量,可能会
导致程序错误。
本建议可以减少隐患。
例如
intwidth=10;//定义并初始化width
intheight=10;//定义并初始化height
intdepth=10;//定义并初始化depth
5.2.3代码行内的空格
【规则5-2-3-1】关键字之后要留空格。
像const、virtual、inline、case等关键字之后至少
要留一个空格,否则无法辨析关键字。
像if、for、while等关键字之后应留一个空格再跟左
括号‘(’,以突出关键字。
【规则5-2-3-2】函数名之后不要留空格,紧跟左括号‘(’,以与关键字区别。
【规则5-2-3-3】‘(’向后紧跟,‘)’、‘,’、‘;’向前紧跟,紧跟处不留空格。
【规则5-2-3-4】‘,’之后要留空格,如Function(x,y,z)。
如果‘;’不是一行的结束符
号,其后要留空格,如
for(initialization;condition;update)。
【规则5-2-3-5】赋值操作符、比较操作符、算术操作符、逻辑操作符、位域操作符,如“=”、
“+=”“>=”、“<=”、“+”、“*”、“%”、“&&”、“||”、“<<”,“^”等二元操
作符的前后应当加空格。
【规则5-2-3-6】一元操作符如“!
”、“~”、“++”、“--”、“&”(地址运算符)等前
后不加空格。
【规则5-2-3-7】像“[]”、“.”、“->”这类操作符前后不加空格。
〖建议5-2-3-1〗对于表达式比较长的for语句和if语句,为了紧凑起见可以适当地去掉一些
空格,如
for(i=0;i<10;i++)和if((a<=b)&&(c<=d))
中国科学技术大学业余无线电协会67
voidFunc1(intx,inty,intz);//良好的风格
voidFunc1(intx,inty,intz);//不良的风格
if(year>=2000)//良好的风格
if(year>=2000)//不良的风格
if((a>=b)&&(c<=d))//良好的风格
if(a>=b&&c<=d)//不良的风格
for(i=0;i<10;i++)//良好的风格
for(i=0;i<10;i++)//不良的风格
for(i=0;i<10;i++)//过多的空格
x=a
a:
b;//良好的风格
b;//不好的风格
array[5]=0;//不要写成array[5]=0;
a.member;//不要写成a.member;
b->member;//不要写成b->member;
示例5.6代码行内的空格
5.2.4对齐
【规则5-2-4-1】程序的分界符‘{’和‘}’应独占一行并且位于同一列,同时与引用它们的
语句左对齐。
【规则5-2-4-2】{}之内的代码块在‘{’右边数格处左对齐。
中国科学技术大学业余无线电协会68
voidFunction(intx)voidFunction(intx){
{…//programcode
…//programcode}
if(condition)if(condition){
}else{
else…//programcode
…//programcode
for(initialization;condition;update)for(initialization;condition;update){
While(condition)while(condition){
如果出现嵌套的{},则使用缩进对齐,如:
示例5.7(a)风格良好的对齐示例5.7(b)风格不良的对齐
5.2.5长行拆分
【规则5-2-5-1】代码行最大长度宜控制在70至80个字符以内。
代码行不要过长,否则眼睛看
不过来,也不便于打印。
【规则5-2-5-2】长表达式要在低优先级操作符处拆分成新行,操作符放在新行之首(以便突
出操作符)。
拆分出的新行要进行适当的缩进,使排版整齐,语句可读。
如
if((very_longer_variable1>=very_longer_variable12)
&&(very_longer_variable3<=very_longer_variable14)
&&(very_longer_variable5<=very_longer_variable16))
5.2.6修饰符的位置
修饰符“*”应该靠近数据类型还是该靠近变量名,是个有争议的活题。
若将修饰符“*”
中国科学技术大学业余无线电协会69
靠近数据类型,例如:
int*x;从语义上讲此写法比较直观,即x是int类型的指针。
上述写
法的弊端是容易引起误解,例如:
int*x,y;此处y容易被误解为指针变量。
虽然将x和y分
行定义可以避免误解,但并不是人人都愿意这样做。
【规则2-6-1】应当将修饰符“*”紧靠变量名。
例如:
char*name;
int*x,y;//此处y不会被误解为指针
5.2.7注释
程序块的注释常采用“/*…*/”,行注释一般采用“//…”。
注释通常用于:
(1)版本、版权声明;
(2)函数接口说明;
(3)重要的代码行或段落提示。
虽然注释有助于理解代码,但注意不可过多地使用注释。
参见示例5.8。
【规则5-2-7-1】注释是对代码的“提示”,而不是文档。
程序中的注释不可喧宾夺主,注释
太多了会让人眼花缭乱。
注释的花样要少。
【规则5-2-7-2】如果代码本来就是清楚的,则不必加注释。
否则多此一举,令人厌烦。
i++;//i加1,多余的注释
【规则5-2-7-3】边写代码边注释,修改代码同时修改相应的注释,以保证注释与代码的一致
性。
不再有用的注释要删除。
【规则5-2-7-4】注释应当准确、易懂,防止注释有二义性。
错误的注释不但无益反而有害。
【规则5-2-7-5】尽量避免在注释中使用缩写,特别是不常用缩写。
【规则5-2-7-6】注释的位置应与被描述的代码相邻,可以放在代码的上方或右方,不可放在
下方。
【规则5-2-7-7】当代码比较长,特别是有多重嵌套时,应当在一些段落的结束处加注释,便
于阅读。
/*if(…)
*函数介绍:
*输入参数:
*输出参数:
while(…)
*返回值:
*/…
voidFunction(floatx,floaty,floatz)}//endofwhile
{…
…}//endofif
示例5.8程序的注释
5.3单片机程序命名规则与变量选择
5.3.1简单单片机程序命名规则
比较著名的命名规则当推Microsoft公司的“匈牙利”法,该命名规则的主要思想是“在
变量和函数名中加入前缀以增进人们对程序的理解”。
例如所有的字符变量均以ch为前缀,
若是指针变量则追加前缀p。
如果一个变量由ppch开头,则表明它是指向字符指针的指针。
“匈牙利”法最大的缺点是烦琐,例如
中国科学技术大学业余无线电协会70
中国科学技术大学业余无线电协会71
inti,j,k;
floatx,y,z;
倘若采用“匈牙利”命名规则,则应当写成
intiI,iJ,ik;//前缀i表示int类型
floatfX,fY,fZ;//前缀f表示float类型
如此烦琐的程序会让绝大多数程序员无法忍受。
据考察,没有一种命名规则可以让所有的程序员赞同,程序设计教科书一般都不指定命
名规则。
命名规则对软件产品而言并不是“成败悠关”的事,我们不要化太多精力试图发明
世界上最好的命名规则,而应当制定一种令大多数项目成员满意的命名规则,并在项目中贯
彻实施。
单片机C程序用到的变量和常量类型较少,因此命名规则并不需要十分复杂。
【规则5-3-1-1】标识符应当直观且可以拼读,可望文知意,不必进行“解码”。
标识符最好
采用英文单词或其组合,便于记忆和阅读。
切忌使用汉语拼音来命名。
程序中的英文单词一
般不会太复杂,用词应当准确。
例如不要把CurrentValue写成NowValue。
【规则5-3-1-2】标识符的长度应当符合“min-length&&max-information”原则。
单字符
的名字也是有用的,常见的如i,j,k,m,n,x,y,z等,它们通常可用作函数内的局部变量。
【规则5-3-1-3】程序中不要出现仅靠大小写区分的相似的标识符。
intx,X;//变量x与X容易混淆
voidfoo(intx);//函数foo与FOO容易混淆
voidFOO(floatx);
【规则5-3-1-4】程序中不要出现标识符完全相同的局部变量和全局变量,尽管两者的作用域
不同而不会发生语法错误,但会使人误解。
【规则5-3-1-5】变量的名字应当使用“名词”或者“形容词+名词”。
floatvalue;
floatoldValue;
floatnewValue;
【规则5-3-1-6】用正确的反义词组命名具有互斥意义的变量或相反动作的函数等。
intminValue;
intmaxValue;
intSetValue(…);
intGetValue(…);
〖建议5-3-1-1〗尽量避免名字中出现数字编号,如Value1,Value2等,除非逻辑上的确需要
编号。
这是为了防止程序员偷懒,不肯为命名动脑筋而导致产生无意义的名字(因为用数字
编号最省事)。
【规则5-3-1-7】函数名用大写字母开头的单词组合而成,变量用小写字母开头的单词组合而
成。
voidDraw(void);//函数名
voidSetValue(intcurrentValue);//函数名与变量名
【规则5-3-1-8】常量全用大写的字母,用下划线分割单词。
constintMAX=100;
constintMAX_LENGTH=100;
【规则5-3-1-9】静态变量加前缀s_(表示static)。
voidInit(…)
中国科学技术大学业余无线电协会72
staticints_initValue;//静态变量
【规则5-3-1-10】全局变量加前缀g_(表示global)。
intg_HowManyPeople;//全局变量
【规则5-3-1-11】bit型变量加前缀b,整型变量加前缀i,浮点型变量加前缀f,有符号数加
前缀sn_,unsignedchar型变量不加前缀。
由于8位的单片机程序所用到的数据类型大多数为unsignedchar,上述数据类型除bit
型外在单片机程序中甚少出现(如果你的单片机程序中有较多的其它类型的变量,你应该检
讨一下你是否应该优化一下你的代码了)。
因此上述命名规则并不会增加程序编写时的麻烦。
unsignedcharCount;
bitblocked;
unsignedintiCount;
floatfPoint;
intsn_iCount;
5.3.2单片机程序变量与常量的类型选择
一个单片机的内存资源是十分有限的。
而变量存在于内存中,同时,变量的使用效率还
要受到单片机体系结构的影响。
因此,单片机的变量选择受到了很大的限制。
【规则5-3-2-1】采用短变量。
一个提高代码效率的最基本的方式就是减小变量的长度。
使用C编程时我们都习惯于对
循环控制变量使用int类型,这对8位的单片机来说是一种极大的浪费。
你应该仔细考虑你所
声明的变量值可能的范围,然后选择合适的变量类型。
很明显,经常使用的变量应该是
unsignedchar,它只占用一个字节。
【规则5-3-2-2】使用无符号类型的变量。
为什么要使用无符号类型呢?
原因是MCS-51不支持符号运算。
程序中也不要使用含有带
符号变量的外部代码。
除了根据变量长度来选择变量类型外,你还要考虑变量是否会用于负
数的场合。
如果你的程序中可以不需要负数,那么把变量都定义成无符号类型的。
【规则5-3-2-3】避免使用浮点数。
在8位操作系统上使用32位浮点数是得不偿失的。
你可以这样做但会浪费大量的时间。
所以当你要在系统中使用浮点数的时候,你要问问自己这是否一定需要。
【规则5-3-2-4】使用位变量
对于某些标志位,应使用位变量而不是unsignedchar,这将节省你的内存。
你不用多
浪费7位存储区。
而且位变量在RAM中访问,它们只需要一个处理周期。
常量的使用在程序中起到举足轻重的作用。
常量的合理使用可以提高程序的可读性、可
维护性。
【规则5-3-2-5】尽量用宏定义常量。
不便用宏定义的常量应分析程序需要后再决定定义在单
片机的内存还是程序存储器中。
通常定义在程序存储器中是比较好的选择。
通过宏定义的常量并不占用单片机的任何存储空间,而只是告诉编译器在编译时把标识
符替换一下,这在资源受限的单片机程序中显得非常有用。
用code关键字定义的常量放在单
片机的程序存储器中;用const关键字定义的常量放在单片机的RAM中,要占用单片机的变量
存储空间。
而单片机的程序存储器毕竟要比RAM大得多,所以当要定义比较大的常量数组时,
用code关键字定义常量要比用const关键字定义合理一些。
【规则5-3-2-6】需要对外公开的常量放在头文件中,不需要对外公开的常量放在定义文件的
头部。
为便于管理,可以把不同模块的常量集中存放在一个公共的头文件中。
【规则5-3-2-7】如果某一常量与其它常量密切相关,应在定义中包含这种关系,而不应给出
一些孤立的值。
#defineRADIUS100
#defineDIAMETERRADIUS*2
5.4表达式和基本语句
5.4.1运算符的优先级
【规则5-4-1-1】如果代码行中的运算符比较多,用括号确定表达式的操作顺序,避免使用默
认的优先级。
由于把C语言运算的优先级熟记是比较困难的,为了防止产生歧义并提高可读性,应当
用括号确定表达式的操作顺序。
word=(high<<8)|low
if((a|b)&&(a&c))
5.4.2复合表达式
如a=b=c=0这样的表达式称为复合表达式。
允许复合表达式存在的理由是:
(1)书写简洁;
(2)可以提高编译效率。
但要防止滥用复合表达式。
【规则5-4-2-1】不要编写太复杂的复合表达式。
i=a>=b&&c【规则5-4-2-2】不要有多用途
【规则5-4-2-2】不要有多用途
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