代码防御性编程的十条技巧~

嵌入式资讯精选 2021-04-16 00:00

 什么是防御性编程?

顾名思义,防御性编程是一种细致、谨慎的编程方法。为了开发可靠的软件,我们要设计系统中的每个组件,以使其尽可能的”保护”自己。我们通过明确地在代码中对设想进行检查,这是一种努力,防止我们的代码以将会展现错误行为的方式被调用。

防御性编程使我们可以尽早的发现较小的问题,而不是等到它们发展成大的灾难的时候才发现。其开发软件的过程是:

下面总结了一些防御性编程的反对和支持者的意见:

反对者:

  1. 它降低了代码的效;即使是一个很小的额外代码也需要一些额外的执行时间。它对于一个函数来说也许不要紧,但是对于一个由10万个函数组成的系统,问题就变得严重了。
  2. 每种防御性的做法都需要一些额外的工作;

支持者:

  1. 防御性编程可以节省大量的调试时间,使你可以去做更有意义的事情。
  2. 编写可以正常运行、只是速度有些慢的代码,要远远好过大多数时间都正常运行、但是有时候会崩溃的代码。
  3. 防御性编程避免了大量的安全性问题。

防御性编程技巧

  1. 使用好的编码风格和合理的设计

采用良好的编码风格,来防范大多数编码错误。如:

  • const关键字:

关键字const可以给读你代码的人传达非常有用的信息。例如,在函数的形参前添加const关键字意味着这个参数在函数体内不会被修改,属于输入参数。

同时,合理地使用关键字const可以使编译器很自然的保护那些不希望被修改的参数,防止其被无意的代码修改,减少bug的出现。

  • volatile关键字:

在一些并行设备的硬件寄存器(如状态寄存器),中断服务子程序中会访问到的全局变量以及多线程应用中被几个任务共享的变量前使用volatile关键字来防止编译优化。

  • static关键字:
  1. 函数体内static变量的作用范围为该函数体,不同于auto变量,该变量的内存只被分配一次,因此其值在下次调用时仍维持上次的值。
  2. 在模块内的static全局变量可以被模块内的所有函数访问,但不能被模块外其它函数访问。
  3. 在模块内的static函数只可能被这一模块内的其它函数调用,这个函数的使用范围被限制在声明它的模块内。
  • 位操作运算中,尽可能使用<<、 >>、 &、|等运算符,尽可能少使用/、%、*运算符。

  • 变量和函数的命名要有意义,并且尽可能做到一个函数只做一件事情。

  • 多采用面向对象的思想来编写代码。

  • 在投入到编码工作之前,先考虑大体的设计方案,这也非常关键。

  1. 不要仓促的编写代码

欲速则不达,每敲一个字,都要想清楚你要输入的是什么。在写每一行时都三思而后行。可能会出现什么样的错误?你是否已经考虑了所有可能出现的逻辑分支?放慢速度,有条不紊的编程虽然看上去很平凡,但这的确是减少缺陷的好办法。

如C语言编程中,追求速度的程序员经常会出现的一个问题就是将”==”错误的输入为”=”,而有些编译器并不会警告,这就会造成问题。

  1. 不要相信任何人

这里是指用怀疑的眼光来审视所有的输入和所有的结果,直到你能证明这段代码是正确的时候为止。

  1. 编码的目标要清晰,而不是简洁

简单是一种美,不要让你的代码过于复杂。即编写的代码一定要逻辑清晰,可读性强。

  1. 编译时打开所有警告开关

在你的代码中产生任何警告信息,都应立即修正代码。要知道警告的出现总是有原因的。即使你认为某个警告无关紧要,也不要置之不理。

  1. 使用安全的数据结构

我们最常见的一些安全隐患大概是由缓冲溢出引起的。缓冲溢出是由于不正确的使用固定大小的数据结构而造成的。例如,如下这个代码:

char * unsafe_copy(const char * source)
{
char *buffer = new char[10];
strcpy(buffer,source);
return buffer;
}

如果source中的数据长度超过10个字符,它就会造成其它问题。我们可以改成如下形式:

char * safe_copy(const char * source)
{
char *buffer = new char[10];
strncpy(buffer,source,10); //用strncpy代替strcpy可以保护这个代码段
return buffer;
}
  1. 检查所有的返回值

如果一个函数返回一个值,他这样做肯定是有理由的。检查这个返回值,如果返回值是一个错误代码,你就必须辨别这个代码并处理所有的错误。不要让错误悄无声息的侵入你的程序;大多数难以察觉的错误都是因为程序员没有检查返回值而出现的。

  1. 审慎的处理内存

对于在执行期间所获取的任何资源,必须彻底释放。

  1. 在声明位置初始化所有变量

如果你意外的使用了一个没有初始化的变量,那么你的程序在每次运行的时候都将得到不同的结果,这取决于当时内存中的垃圾信息是什么。这样会造成很多随机的行为,给查找带来很多的麻烦。因此,需要在声明每个变量的时候就对它进行初始化。

  1. 同时,平时编码时还要注意一些细则
  • 提供默认的行为:Switch语句中将default case的执行明示出来。同样地,如果你要编写一些不带else子句的if语句,停下来想一想,你是否该处理这个逻辑上的默认情况
  • 检查数值的上下限:确保每次运算数值变量都不会溢出,即数据类型的使用要谨慎
  • 注意强制转换是否合理
  • 声明变量,可以使变量的声明位置与使用它的位置尽量接近,从而防止它干扰代码的其他部分
  • 加合理的异常处理、日志文件
  • 正确设置常量

优秀的程序应该做到:

  • 关心代码是否健壮
  • 确保每个设想都显示地体现在防御性代码中
  • 希望代码对无用信息的输入有正确的行为
  • 在编程的时候认真思考自己所编写的代码
  • 编写可以保护自己不受其他人的愚蠢伤害的代码。

1.本土半导体企业跟风涨价、扩产?要三思而后行!

2.开源的六大谎言,你中了几条??

3.手把手教你嵌入式C语言优化技巧

4.为什么RISC-V受追捧?用RISC-V微控制器开发难不难?本文告诉你~

5.做嵌入式开发,这2个设计思想要掌握!

6.不同复位类型设置对MCUXpresso IDE在线调试有何影响?

免责声明:本文系网络转载,版权归原作者所有。如涉及作品版权问题,请与我们联系,我们将根据您提供的版权证明材料确认版权并支付稿酬或者删除内容。

嵌入式资讯精选 掌握最鲜资讯,尽领行业新风
评论
  • 食物浪费已成为全球亟待解决的严峻挑战,并对环境和经济造成了重大影响。最新统计数据显示,全球高达三分之一的粮食在生产过程中损失或被无谓浪费,这不仅导致了资源消耗,还加剧了温室气体排放,并带来了巨大经济损失。全球领先的光学解决方案供应商艾迈斯欧司朗(SIX:AMS)近日宣布,艾迈斯欧司朗基于AS7341多光谱传感器开发的创新应用来解决食物浪费这一全球性难题。其多光谱传感解决方案为农业与食品行业带来深远变革,该技术通过精确判定最佳收获时机,提升质量控制水平,并在整个供应链中有效减少浪费。 在2024
    艾迈斯欧司朗 2025-01-14 18:45 59浏览
  •   在信号处理过程中,由于信号的时域截断会导致频谱扩展泄露现象。那么导致频谱泄露发生的根本原因是什么?又该采取什么样的改善方法。本文以ADC性能指标的测试场景为例,探讨了对ADC的输出结果进行非周期截断所带来的影响及问题总结。 两个点   为了更好的分析或处理信号,实际应用时需要从频域而非时域的角度观察原信号。但物理意义上只能直接获取信号的时域信息,为了得到信号的频域信息需要利用傅里叶变换这个工具计算出原信号的频谱函数。但对于计算机来说实现这种计算需要面对两个问题: 1.
    TIAN301 2025-01-14 14:15 108浏览
  • PNT、GNSS、GPS均是卫星定位和导航相关领域中的常见缩写词,他们经常会被用到,且在很多情况下会被等同使用或替换使用。我们会把定位导航功能测试叫做PNT性能测试,也会叫做GNSS性能测试。我们会把定位导航终端叫做GNSS模块,也会叫做GPS模块。但是实际上他们之间是有一些重要的区别。伴随着技术发展与越发深入,我们有必要对这三个词汇做以清晰的区分。一、什么是GPS?GPS是Global Positioning System(全球定位系统)的缩写,它是美国建立的全球卫星定位导航系统,是GNSS概
    德思特测试测量 2025-01-13 15:42 491浏览
  • 随着通信技术的迅速发展,现代通信设备需要更高效、可靠且紧凑的解决方案来应对日益复杂的系统。中国自主研发和制造的国产接口芯片,正逐渐成为通信设备(从5G基站到工业通信模块)中的重要基石。这些芯片凭借卓越性能、成本效益及灵活性,满足了现代通信基础设施的多样化需求。 1. 接口芯片在通信设备中的关键作用接口芯片作为数据交互的桥梁,是通信设备中不可或缺的核心组件。它们在设备内的各种子系统之间实现无缝数据传输,支持高速数据交换、协议转换和信号调节等功能。无论是5G基站中的数据处理,还是物联网网关
    克里雅半导体科技 2025-01-10 16:20 444浏览
  • 根据Global Info Research(环洋市场咨询)项目团队最新调研,预计2030年全球无人机电池和电源产值达到2834百万美元,2024-2030年期间年复合增长率CAGR为10.1%。 无人机电池是为无人机提供动力并使其飞行的关键。无人机使用的电池类型因无人机的大小和型号而异。一些常见的无人机电池类型包括锂聚合物(LiPo)电池、锂离子电池和镍氢(NiMH)电池。锂聚合物电池是最常用的无人机电池类型,因为其能量密度高、设计轻巧。这些电池以输出功率大、飞行时间长而著称。不过,它们需要
    GIRtina 2025-01-13 10:49 181浏览
  • 01. 什么是过程能力分析?过程能力研究利用生产过程中初始一批产品的数据,预测制造过程是否能够稳定地生产符合规格的产品。可以把它想象成一种预测。通过历史数据的分析,推断未来是否可以依赖该工艺持续生产高质量产品。客户可能会要求将过程能力研究作为生产件批准程序 (PPAP) 的一部分。这是为了确保制造过程能够持续稳定地生产合格的产品。02. 基本概念在定义制造过程时,目标是确保生产的零件符合上下规格限 (USL 和 LSL)。过程能力衡量制造过程能多大程度上稳定地生产符合规格的产品。核心概念很简单:
    优思学院 2025-01-12 15:43 522浏览
  • ARMv8-A是ARM公司为满足新需求而重新设计的一个架构,是近20年来ARM架构变动最大的一次。以下是对ARMv8-A的详细介绍: 1. 背景介绍    ARM公司最初并未涉足PC市场,其产品主要针对功耗敏感的移动设备。     随着技术的发展和市场需求的变化,ARM开始扩展到企业设备、服务器等领域,这要求其架构能够支持更大的内存和更复杂的计算任务。 2. 架构特点    ARMv8-A引入了Execution State(执行状
    丙丁先生 2025-01-12 10:30 466浏览
  • 随着数字化的不断推进,LED显示屏行业对4K、8K等超高清画质的需求日益提升。与此同时,Mini及Micro LED技术的日益成熟,推动了间距小于1.2 Pitch的Mini、Micro LED显示屏的快速发展。这类显示屏不仅画质卓越,而且尺寸适中,通常在110至1000英寸之间,非常适合应用于电影院、监控中心、大型会议、以及电影拍摄等多种室内场景。鉴于室内LED显示屏与用户距离较近,因此对于噪音控制、体积小型化、冗余备份能力及电气安全性的要求尤为严格。为满足这一市场需求,开关电源技术推出了专为
    晶台光耦 2025-01-13 10:42 498浏览
  • 新年伊始,又到了对去年做总结,对今年做展望的时刻 不知道你在2024年初立的Flag都实现了吗? 2025年对自己又有什么新的期待呢? 2024年注定是不平凡的一年, 一年里我测评了50余块开发板, 写出了很多科普文章, 从一个小小的工作室成长为科工公司。 展望2025年, 中国香河英茂科工, 会继续深耕于,具身机器人、飞行器、物联网等方面的研发, 我觉得,要向未来学习未来, 未来是什么? 是掌握在孩子们生活中的发现,和精历, 把最好的技术带给孩子,
    丙丁先生 2025-01-11 11:35 457浏览
  • 流量传感器是实现对燃气、废气、生活用水、污水、冷却液、石油等各种流体流量精准计量的关键手段。但随着工业自动化、数字化、智能化与低碳化进程的不断加速,采用传统机械式检测方式的流量传感器已不能满足当代流体计量行业对于测量精度、测量范围、使用寿命与维护成本等方面的精细需求。流量传感器的应用场景(部分)超声波流量传感器,是一种利用超声波技术测量流体流量的新型传感器,其主要通过发射超声波信号并接收反射回来的信号,根据超声波在流体中传播的时间、幅度或相位变化等参数,间接计算流体的流量,具有非侵入式测量、高精
    华普微HOPERF 2025-01-13 14:18 482浏览
  • 数字隔离芯片是现代电气工程师在进行电路设计时所必须考虑的一种电子元件,主要用于保护低压控制电路中敏感电子设备的稳定运行与操作人员的人身安全。其不仅能隔离两个或多个高低压回路之间的电气联系,还能防止漏电流、共模噪声与浪涌等干扰信号的传播,有效增强电路间信号传输的抗干扰能力,同时提升电子系统的电磁兼容性与通信稳定性。容耦隔离芯片的典型应用原理图值得一提的是,在电子电路中引入隔离措施会带来传输延迟、功耗增加、成本增加与尺寸增加等问题,而数字隔离芯片的目标就是尽可能消除这些不利影响,同时满足安全法规的要
    华普微HOPERF 2025-01-15 09:48 78浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦