¶Code Complete II《軟體建構之道 2》#12 讀書心得與整理

原文連結: https://darkblack01.blogspot.com/2013/04/code-complete-ii-212.html
移植時的最後更新日期: 2013-05-15T16:42:06.102+08:00

第十二章 主要資料型別
Fundamental Data Types

12.1 數字概述
Numbers in General

• 避免使用「magic number」
• 必要時，可以hard code 0和1(本身有隱喻)
• 遞增、遞減、迴圈初始值
• 除法小心除0
• 讓型別轉換更明顯
• 避免混合型別比較
• 注意編譯器warning

12.2 整數
Integers

最簡單的方法：重新組識運算式

如果你的整數會在數年間穩定成長，就要考慮進來

算式最後的結果不是你唯一要擔心的數字

12.3 浮點數
Floating-Point Numbers

排序這些數字，從最小的開始運算，減少誤差

相同的浮點數不一定以相同的方式保存在記憶體
替代方案：用範圍的true, false來取代==

//Java Example of a Bad Comparison of Floating-Point Numbers
double nominal = 1.0;
double sum = 0.0;
for ( int i = 0; i < 10; i++ )
    um += 0.1;if ( nominal == sum )
    System.out.println( "Numbers are the same." );
else
    System.out.println( "Numbers are different." ) ;

//Java Example of a Routine to Compare Floating-Point Numbers
double const ACCEPTABLE_DELTA = 0.00001;
boolean Equals( double Term1, double Term2 )
{
    if ( Math.abs( Term1 - Term2 ) < ACCEPTABLE_DELTA )
        return true;
    else
        return false;
}

1. 使用double
2. 使用BCD變數
缺點：慢
3. 用int來替代float
讓全部的運算都乘上相同的倍數，再除回來。
ex: 10.123×1000 = 10123

12.4 字元及字串
Characters and Strings

使用字串常數，統一管理
使用全域變數
統一管理，方便翻譯成不同語言
限制記憶體開發環境，獨立字串儲存空間

字串可以像陣列一樣索引化，有超出'\0'的問題要小心

(只用英文)→ASCII→ISO8859→(用英文以外的語系)→Unicode

正確的用法：使用strcmp(), strcpy(), strlen()
等號通常是指某種指標的錯誤
在c語言中看見這樣的陳述式
StringPtr = "Some Text String";
不是將內容複製到StringPtr，而是將指標指在第一個'S'。

ps = ptrString
ach = arrayChar

很容易忘記constant長的字串，要宣告constant+1的字元陣列
解決方式：用字串常數取代字元陣列的用法。多宣告一個byte，避免使用最後一個byte。

靜態陣列宣告，直接放初始值 = { 0 };
動態陣列宣告，用calloc取代malloc

malloc    不會初始化為0
calloc    會初始化為0

用字元陣列存放所有字串變數，編譯器也可以在出錯時給你警告

12.5 布林變數
Boolean Variables

要用錯，很難；善用，程式會變美

//Java Example of Boolean Test in Which the Purpose Is Unclear
if ( ( elementIndex < 0 ) || ( MAX_ELEMENTS < elementIndex ) || ( elementIndex == lastElementIndex ) )
{
    ...
}

//Java Example of Boolean Test in Which the Purpose Is Clear
finished  = ( ( elementIndex < 0 ) || ( MAX_ELEMENTS < elementIndex ) );
repeatedEntry = ( elementIndex == lastElementIndex );
if ( finished || repeatedEntry )
{
    ...
}

//C Example of Defining the BOOLEAN Type
typedef int BOOLEAN;   // define the boolean type

//C Example of Defining the BOOLEAN Type Using an Enum
enum Boolean {
    True = 1,
    False = (!True)
};

12.6 列舉型別
Enumerated Types

Public Enum Color
    Color_Red
    Color_Green
    Color_Blue
End Enum
Public Enum Country
    Country_China
    Country_England
    Country_France
    Country_Germany
    Country_India
    Country_Japan
    Country_Usa
End Enum
Public Enum Output
    Output_Screen
    Output_Printer
    Output_File
End Enum

if chosenColor = 1

寫得更有可讀性，可改成

if chosenColor = Color_Red

在此出現只有繁簡中版才有的例子，而原文版沒出現的例子
但因為之前VB的例子已具代表性，所以就不在此介紹

編譯器會檢查使用列舉型別的變數，只允許該變數使用該列舉的成員。

列舉對應的數字，並不需要管它，在新增移除列舉成員項目時，程式碼只要管「英文」部份的正確性，而所對應的數字會在編譯時重新調整

將true/false或1/0命名成英文，成為有意義明顯的變數。warning

enmu trafficLightColor{ ColorBegin = 0, Red = 0, Green, Yellow, ColorEnd };
for (int i = ColorBegin; i < ColorEnd; ++i)
   //...

VB的索引，是以1開始，在此不適用，C、C++、Java都適用於這種方式。
陣列宣告時，中括號內要填入的數字往往代表的是總數。
在迴圈計數時，計數器的範圍，往往設定成「小於總數」。
在列舉宣告時，如果這個列舉的使用要配合迴圈回陣列，即可使用這種方式。

enmu trafficLightColor{ TC_Red = 0, TC_Green, TC_Yellow, TC_Total };
//用在陣列
int something[TC_Total ];
//用在迴圈
for (int i = 0; i < TC_Total; ++i)
   //...

(因為第一個項目可以訂為0)

enum Color
{
    Color_InvalidFirst = 0,
    Color_Red = 1,
    Color_Green = 2,
    Color_Blue = 4, 
    Color_InvalidLast = 8
};
for (int i = Color_InvalidFirst; i < Color_InvalidLast ;++i)
   //...

此例的3, 5, 6, 7就是無效值。

如果你的語言不支援列舉
If Your Language Doesn’t Have Enumerated Types

// Java Example of Simulating Enumerated Types
// set up Color enumerated type
class Color
{
    private Color() {}
    public static final Color Red = new Color();
    public static final Color Green = new Color();
    public static final Color Blue = new Color();
}
// set up Country enumerated type
class Country
{
    private Country() {}
    public static final Country China = new Country();
    public static final Country England = new Country();
    public static final Country France = new Country();
    public static final Country Germany = new Country();
    public static final Country India = new Country();
    public static final Country Japan = new Country();
}
// set up Output enumerated type
class Output
{
    private Output() {}
    public static final Output Screen = new Output();
    public static final Output Printer = new Output();
    public static final Output File = new Output();
}

12.7 常數
Named Constants

任何一種可能變化之事物進行集中控制的技術，是減少維護工作量的好技術

For i = 1 To 12
    profit( i ) = revenue( i ) – expense( i )
Next

上面這個例子，12是代表一年的十二個月嗎？
如果是，改成下列的寫法是不是比較好？


For i = 1 To NUM_MONTHS_IN_YEAR
    profit( i ) = revenue( i ) – expense( i )
Next

那索引用的i 是不是也可以給予更有意義的變數名稱？


For month = 1 To NUM_MONTHS_IN_YEAR
    profit( month ) = revenue( month ) – expense( month )
Next

嗯！現在看起來，程式似乎是可以了。
那，如果把1也替換掉，要怎麼改寫呢？
用列舉的方式將1月到12月的寫法取代掉。


For month = Month_January To Month_December
    profit( month ) = revenue( month ) – expense( month )
Next

這樣就變成全英文的程式碼了，可以表達的意思更加明確。

像Java這種不支援列舉的語言，使用區域作用域→類別作用域→全域作用域的順序來運用常數。

不要一邊使用常數變數，一邊使用將數字寫死的程式寫法，要改也不是修改一處改全部，這是很危險的事。

12.8 陣列
Arrays

陣列的「隨機存取」產生可靠性降低的問題。
循序結構: sets、stacks、and queues

• 第一個項目
• 第一個項目的Off-by-one錯誤
• 最後一個項目
• 最後一個項目的Off-by-one錯誤
• 陣列的中繼項目

在c語言中

宣告這個

//C Example of Defining an ARRAY_LENGTH() Macro
#define ARRAY_LENGTH( x ) (sizeof(x)/sizeof(x[0]))

下面實作這個

//C Example of Using the ARRAY_LENGTH() Macro for Array Operations
ConsistencyRatios[] =
    { 0.0, 0.0, 0.58, 0.90, 1.12,
    1.24, 1.32, 1.41, 1.45, 1.49,
    1.51, 1.48, 1.56, 1.57, 1.59 };
    ...
for ( RatioIdx = 0; RatioIdx < ARRAY_LENGTH( ConsistencyRatios ); RatioIdx++ );
    ...

這個方法適合用在一維陣列上，修改陣後，不需修改迴圈上的數字。
陣列全長/陣列一個單元 = 陣列個數。

陣列在宣告時，索引的操作，其實是指標在記憶體中的移動次數，當遇到function呼叫，需要傳遞陣列（其實不可以這樣做）時，都是傳遞指標，再操作指標位移，以達到陣列的操作。

12.9 創造自有型別(型別別名)
Creating Your Own Types

1. 表達經緯度，在使用double還是float舉棋不定。
2. 構築薪資系統，員工名字最多30個字元，但是有些員工還是會超過
3. 結合自我構築型別及資訊隱藏的方法

1. 修改更容易
2. 修改的資訊集中在一個地方
3. 讓編譯器可以檢查
4. 彌補語言的弱點

為什麼自行構築型別的範例要用Pascal和Ada?
Why Are the Examples of Creating Your Own Types in Pascal and Ada?

Pascal和Ada和恐龍一樣，已經在走向滅亡。取代庫們的語言都更好用，但是在這方面卻反而退步了。
例子：希望可以確保currentTemperature的賦值，正確性提昇的用法
currentTemperature: INTEGER range 0..212
這一句包含了溫度是整數表示
int temperature;

再進一步，像這樣的類型宣告
type Temperature is range 0..212;
   ...
currentTemperature: Temperature;
充許currentTemperature賦值的動作受Temperature 的定義所規範。

以下是重新翻譯的一段：
「當然，程式設計師可以創造一個Temperature類別來執行相同的語義。(自己刻Ada的自動強制執行語法)，但是，從用一行程式碼創造一個簡單的資料型別到用一個類別來創造，是跨了好大一步，許多情況之下，程式設計師會寫創造一個簡單的型別，但不會創造一個類別」

構築你的UDT原則
Guidelines for Creating Your Own Types

針對真實世界所面臨的問題本身來取名字
避免內建的資料型別
不要用相同的意思來重覆定義內建的資料型別
為可攜性定義替代型別
考慮用 class取代typedef