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太原php培训:NASA 的 10 大编程规则

  • 时间:2016-08-02
  • 发布:太原PHP培训
  • 来源:伯乐在线

大型复杂的软件项目会使用某种编程标准或准则。这些准则组成了软件编写的基本规则。

代码应该如何组织?

应该以及不应该使用哪些语言特征?

为了确保有效,这些规则要简短并且足够具体,以便理解和记忆。

那些为 NASA 工作的世界顶级程序员,在开发安全关键代码的时候遵守着一套准则。实际上包括 NASA 的喷气推进实验室( NASA’s Jet Propulsion Laboratory ,JPL)在内的很多组织,主要使用 C 语言进行代码编写。

原因是,C 语言有大量的支持性工具,包括逻辑模型提取器、调试器、稳定的编译环境,以及在代码分析器和度量工具上拥有强大的资源。

有时候非常有必要遵循编程规则,特别是当代码的正确性与你的生活息息相关的时候 — 用来控制你乘坐的飞机的代码,用来控制将宇航员送入轨道的太空船的代码,或者用来控制你家几英里远的核电站的代码。这里介绍的 NASA 的 10 大编程规则,主要偏重于安全参数,这 10 大规则是由 NASA 喷气推进实验室(JPL)的首席科学家 Gerard J. Holzmann 提出的。这些准则也可以用于其他编程语言。

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第 1 条规则 — 简单的控制流

用非常简单的控制流结构体来编写程序 — 不要用 setjmp 或者 longjmp 结构体,goto 语句,以及直接或间接的递归调用。

理由:简单的控制流能够提高代码的清晰度以及拥有更强大的验证能力。不使用递归,就不会产生循环函数调用关系图,同时这也证明应该是有界的执行过程确实是有界的。

第 2 条规则 — 循环设置固定的上限

所有的循环必须有一个固定的上限。对于检查工具来说,在给定循环次数的情况下,可以通过静态分析证实循环结果不超过预设的上限。如果工具不能静态检测出循环上限,那么这条规则就不适用。

理由:设置循环边界、不使用递归能够阻止代码失控。但是这个原则并不适用于迭代,迭代意味着无穷无尽(比如进程调度)。 这种情况下就该使用相反的规则 — 必须可以静态地检测到迭代不会终止。

第 3 条规则 — 没有动态内存分配

初始化之后不要使用动态内存分配。

理由:内存分配运算符比如 malloc 以及 garbage collectors 通常伴有不可预测的行为,这些行为会严重影响性能。甚至还可能因为程序员的错误而发生内存错误,包括:

试图分配比物理内存更多的内存空间

忘记释放内存

继续使用已经释放了的内存

超出内存分配的边界

将所有的模块强制存放在固定的、预先分配的内存空间中,可以消除这类问题,同时验证内存的使用情况也会更加容易。

在堆中内存分配不足的情况下进行动态申请内存的一种方法是使用栈内存。

第 4 条规则 — 没有大函数

如果以一行一条声明和一行一条语句这样标准的格式来写,那么函数的长度不应该超过一张纸。这也就是说一个函数不应该超过 60 行代码。

理由:冗长的函数通常等于糟糕的代码结构。每个函数应该是一个易懂可证实的逻辑单元。而理解一个多屏幕长的逻辑单元是很困难的。

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