C 語言新手十二誡
這篇文章來自於 PTT 的 C_and_CPP 看板
原文在 http://www.lysator.liu.se/c/ten-commandments.html
很有趣的是，原作者這篇文章是用古英文書寫，大概是為了模仿 KJV 的聖經吧
下面是用 潘科元(Khoguan Phuann) 的翻譯版本，一來中文比較好讀，二來還加上了範例
第十一、十二誡為 ptt 網友 nowar100 新增，一併增加如下。
一、你不可以使用尚未給予適當初值的變數。
錯誤例子：
int accumulate(int max) /* 從 1 累加到 max，傳回結果 */
{
int sum; /* 未給予初值的區域變數，其內容值是垃圾 */
int num;
for (num = 1; num <= max; num++) { sum += num; } return sum; } 正確例子： int accumulate(int max) { int sum = 0; /* 正確的賦予適當的初值 */ int num; for (num = 1; num <= max; num++) { sum += num; } return sum; } 二、你不可以存取超過陣列既定範圍的空間。
錯誤例子：
int str[5];
int i;
for (i = 0; i <= 5; i++) str[i] = i; 正確例子： int str[5]; int i; for (i = 0; i < style="color: rgb(255, 0, 0);">三、你不可以提取(dereference)不知指向何方的指標（包含 null 指標）。
錯誤例子：
char *pc1; /* 未給予初值，不知指向何方 */
char *pc2 = 0; /* pc2 起始化為 null pointer */
*pc1 = 'a'; /* 將 'a' 寫到不知何方，錯誤 */
*pc2 = 'b'; /* 將 'b' 寫到「位址0」，錯誤 */
正確例子：
char c; /* c 的內容尚未起始化 */
char *pc1 = &c; /* pc1 指向字元變數 c */
/* 動態分配 10 個 char(其值未定),並將第一個char的位址賦值給 pc2 */
char *pc2 = (char *)malloc(10);
*pc1 = 'a'; /* c 的內容變為 'a' */
pc2[0] = 'b'; /* 動態配置來的第 0 個字元，內容變為 'b'
/* 最後記得 free() 掉 malloc() 所分配的空間 */
free(pc2);
說明：指標變數必需先指向某個明確的東西(object)，才能進行操作。
四、你不可以將字串常數賦值(assign)給 char* 變數，然後透過該變數改寫字串的內容（只能讀不能寫）。
錯誤例子：
char* pc = "john";
*pc = 'J';
printf("Hello, %s\n", pc);
正確例子：
char pc[] = "john";
*pc = 'J'; /* 或 pc[0] = 'J'; */
printf("Hello, %s\n", pc);
說明：字串常數的內容是唯讀的。上面的錯誤例子，是將其內容所在的位址賦值給字元指標 pc, 我們透過指標只可以去讀該字串常數的內容，而不應該做寫入的動作。而正確例子，則是另外宣告一個獨立的字元陣列，它的大小我們未明文指定（[]），編譯器會自動將其設為剛好可以容納後面的字串常數起始值的大小，包括字串後面隱含的 '\0' 字元，並將字串常數的內容複製到字元陣列中，因此可以自由的對該字元陣列的內容進行讀和寫。
錯誤例子(2)：
char *s1 = "Hello, ";
char *s2 = "world!";
/* strcat() 不會另行配置空間，只會將資料附加到 s1 所指唯讀字串的後面，
造成寫入到程式無權碰觸的記憶體空間 */
char *s3 = strcat(s1, s2);
正確例子(2)：
/* s1 宣告成陣列，並保留足夠空間存放後續要附加的內容 */
char s1[20] = "Hello, ";
char *s2 = "world!";
/* 因為 strcat() 的返回值等於第一個參數值，所以 s3 就不需要了 */
strcat(s1, s2);
五、你不可以對尚未分配所指空間的 char* 變數，進行(字串)陣列的相關操作。其他型別的指標亦然。
錯誤例子：
char *name; /* name 尚未指向有效的空間 */
printf("Your name, please: ");
gets(name);
printf("Hello, %s\n", name);
正確例子(1)：
/* 如果編譯期就能決定字串的最大空間，那就不要宣告成 char* 改用 char[] */
char name[21]; /* 字串最長 20 個字元，另加一個 '\0' */
printf("Your name, please: ");
gets(name);
printf("Hello, %s\n", name);
正確例子(2)：
/* 若是在執行時期才能決定字串的最大空間，則需利用 malloc() 函式來動態
分配空間 */
size_t length;
char *name;
printf("請輸入字串的最大長度(含null字元): ");
scanf("%u", &length);
name = (char *)malloc(length);
printf("Your name, please: ");
scanf("%s", name);
printf("Hello, %s\n", name);
/* 最後記得 free() 掉 malloc() 所分配的空間 */
free(name);
注意：上例用 gets() 或 scanf() 來讀入字串，是不安全的。 因為這些函式不會幫我們檢查使用者所輸入的字串長度是否超過我們所分配的 buffer 空間，很可能會發生 buffer overflow。比較安全的做法是用 fgets() 來取代。如：
char *p;
char name[21];
printf("Your name, please: ");
fgets(name, sizeof(name), stdin);
/* fgets()會連行末的'\n'也讀進字串中，所以要找出存入'\n'的位置，填入 '\0'
if ((p = strchr(name, '\n')) != NULL)
*p = '\0';
printf("Hello, %s\n", name);
六、你不可以在函式中回傳一個指向區域性自動變數的指標。否則，會得到垃圾值。
錯誤例子：
char *getstr(char *name)
{
char buf[30] = "hello, "; /*將字串常數"hello, "的內容複製到buf陣列*/
strcat(buf, name);
return buf;
}
說明：區域性自動變數，將會在離開該區域時(本例中就是從getstr函式返回時)被消滅，因此呼叫端得到的指標所指的字串內容就失效了。【不過，倒是可以從函式中直接傳回字串常數，賦值給呼叫端的一個 const char * 變數，它既是唯讀的（參見第四誡），同時也具有恒常的儲存期(static storage duration),其內容將一直有效。】
正確例子：
void getstr(char buf[], int buflen, char const *name)
{
char const s[] = "hello, ";
assert(strlen(s) + strlen(name) <>
using std::string;
string getstr(string const &name)
{
return string("hello, ") += name;
}
七、你不可以只做 malloc(), 而不做相應的 free(). 否則會造成記憶體漏失。
但若不是用 malloc() 所得到的記憶體，則不可以 free()。已經 free()了所指記憶體的指標，在它指向另一塊有效的動態分配得來的空間之前，不可以再被 free()，也不可以提取(dereference)這個指標。
[C++] 你不可以只做 new, 而不做相應的 delete.
八、你不可以在數值運算、賦值或比較中隨意混用不同型別的數值，而不謹慎考慮數值型別轉換可能帶來的「意外驚喜」（錯愕）。必須隨時注意數值運算的結果，其範圍是否會超出變數的型別。
錯誤例子(1)：
unsigned int sum = 2000000000 + 2000000000; /* 20 億 */
double f = 10 / 3;
正確例子(1)：
/* 全部都用 unsigned int, 注意數字後面的 u, 大寫 U 也成 */
unsigned int sum = 2000000000u + 2000000000u;
/* 或是用顯式的轉型 */
unsigned int sum = (unsigned int)2000000000 + 2000000000;
double f = 10.0 / 3.0;
說明：在目前最普遍的32位元PC作業平台上，整數常數2000000000的型別為signed int(簡寫為 int)，相加後，其結果仍為 int, 但是 signed int放不下 4000000000, 造成算術溢位(arithmetic overflow)，很可能無法將正確的值指派給 unsigned int sum，縱使 unsigned int 放得下4000000000的數值。注意：寫成
unsigned int sum = (unsigned int)(2000000000 + 2000000000);
也是不對的。
例子(2)：（感謝 sekya 網友提供）
unsigned char a = 0x80;
char b = 0x80; /* implementation-defined result */
if( a == 0x80 ) { /* 恒真 */
printf( "a ok\n" );
if( b == 0x80 ) { /* 不一定恒真 */
printf( "b ok\n" );
}
說明：在將 char 型別定義為範圍從 -128 至 +127 的系統上，int 0x80(其值等於 +128)要轉成 char 會放不下，會產生編譯器自行定義的值。這樣的程式就不具可移植性了。
九、你不可以在一個運算式(expression)中，對一個基本型態的變數修改其值超過一次以上。否則，將導致未定義的行為(undefined behavior)。
錯誤例子：
int i = 7;
int j = ++i + i++;
正確例子：
int i = 7;
int j = ++i;
j += i++;
你也不可以在一個運算式(expression)中，對一個基本型態的變數修改其值，而且還在同一個式子的其他地方為了其他目的而存取該變數的值。（其他目的，是指不是為了計算這個變數的新值的目的）。否則，將導致未定義的行為。
錯誤例子：
int arr[5];
int i = 0;
arr[i] = i++;
正確例子：
int arr[5];
int i = 0;
arr[i] = i;
i++;
[C++程式]
錯誤例子：
int i = 10;
cout << i =" 10;">
錯誤例子：
#include
#define SQUARE(x) (x * x)
int main()
{
printf("%d\n", SQUARE(10-5));
return 0;
}
正確例子：
#include
#define SQUARE(x) ((x) * (x))
int main()
{
printf("%d\n", SQUARE(10-5));
return 0;
}
說明：如果是用 C++, 請多多利用 inline function 來取代上述的 macro,以免除 macro 定義的種種危險性。如：
inline int square(int x) { return x * x; }
macro 定義出的「偽函式」至少缺乏下列數項函式本有的能力：
(1) 無法進行參數型別的檢查。
(2) 無法遞迴呼叫。
(3) 無法用 & 加在 macro name 之前，取得函式位址。
(4) 呼叫時往往不能使用具有 side effect 的引數。例如：
錯誤例子：（感謝 yaca 網友提供）
#define MACRO(x) (((x) * (x)) - ((x) * (x)))
int main()
{
int x = 3;
printf("%d\n", MACRO(++x));
return 0;
}
MACRO(++x) 展開來後變成 (((++x) * (++x)) - ((++x) * (++x)))
違反了第九誡。在 gcc 4.3.3 下的結果是 -24, 在 vc++ 下是 0.
十一、不可在 stack 設置過大的變數，否則會造成 stack overflow
錯誤例子：
int array[100000000];
說明：由於編譯器會自行決定 stack 的上限，某些預設是1MB。當變數所需的空間過大時，很容易造成 stack overflow，程式亦隨之當掉，若真正需要如此大的空間，那麼建議配置在 heap 上，或是採用 static variable，亦或是改變編譯器的設定
使用 heap 時，雖然整個 process 可用的空間是有限的，但採用動態抓取的方式，無法配置時會回傳 null pointer，不會影響到程式的功能
正確例子：
int *array = (int*) malloc( 100000000*sizeof(int) );
說明：由於此時 stack 上只需配置一個 int* 的空間，可避免 stack overflow
十二、使用浮點數千萬要注意精確度所造成的誤差問題
詳情請參看 冼鏡光老師的「使用浮點數最最基本的觀念」
冼鏡光 DCview.com達人部落格 http://blog.dcview.com/article.php?a=VmgBZFE5AzI%3D
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