3_Semantic Pitfalls 语义错误

第三章：语义陷阱

3.1 Pointers and arrays: （指针和数组陷阱）

在C语言中，数组和指针的意义是相互联系的：

1)、C 语言只有一维数组，而且数组的元素个数必须在编译之前用一个定值给出( 静态数组 )；

但是数组中可以包括数组( 即二维数组 )；

2)、事实上，数组只能做两件事情：声明数组中元素个数和得到一个数组的头指针；

而其他的操作，实际上是由指针来完成的；( 尽管有一些看起来是数组实现的！ )

例：

p = a;

a[ i ] = 84; 等价于 *( p + i ) = 84;

1. 数组的声明： int a[ 3 ];

2. 二维数组的声明 : int calendar[ 12 ][ 31 ];

注：

此处表示为： calendar 含有十二个数组，而每一个数组中又单独包括31一个元素；

3. 数组名：

除了在 sizeof( ) 中使用之外，数组名都表示指向它所代表的数组的首个元素的地址的指针；

并且当一个指针指向了一个数组之中的元素时：

当指针加 1 时，并不是地址数加 1；而是指向数组中的下一个元素；

注：

当使用数组名赋值给一个指针时： p = a; 是允许的；

但是： p = &a; 是错误的！

因为 a 已经表示了地址，而 &a 表示指向一个数组的指针，但是对于 p 来说，表示一个指向 int类型的指针

4. 数组名在 sizeof 中的使用：

对于一般情况下，数组名既代表了首个元素的地址的指针；

但是对于 sizeof(a) 其表示的是：整个数组元素的大小，而非一个指针的大小！

5. 二维数组与指针：

对于二维数组： int calendar[ 12 ][ 31 ]; 那么 calendar[ 4 ]的取值为如何呢？

事实上，calendar[ 4 ] 是一个包括了 31 个 int 元素的一位数组；

所以我们可以有：

int *p; p = calendar[ 4 ];

或者：

int i; i = calendar[4][7]; equals to i = *( *（calendar + 4） + 7 );

注：

对于 p = calendar; 这个语句是错误的，因为 calendar 是一个指向数组的指针，而 p 是一个指向 int 的；

例：清除一个由二位数组表示的日历：

int month;

for(month = 0; month < 12; month++)

{

int day;

for( day = 0; day < 31; day++ )

{

calendar[month][day] = 0;

}

当利用指针来表示的时候，我们可以有：

int (*monthp) [31];

for( monthp = calendar ; monthp < &calendar[12] ; monthp++ )

{

int *dayp;

for( dayp = *monthp; dayp < &monthp[31]; dayp++ )

{

*dayp = 0;

}

3.2 Pointers are not arrays : （指针不完全等于数组）

在C语言中，对于一个字符串，在最末尾会自动加上一个 ‘\0’；这可能出现很多问题：

1. 我们有两个字符串： s 和 t ，并且我们期望能把它们合并成一个字符串 r；

1):考虑方法：

char *r;

strcpy(r,s);

strcat(r,t);

则会产生错误：因为在使用 r 时，r 没有指向任何被分配的空间区域！

2):修改：

char r[1000];

strcpy(r,s);

strcat(r,t);

即：将 r 分配一段连续的空间，并指向首元素；但此时空间仍然有容量限制！

3):再次修改：( 使用malloc 函数 )

char *r，*malloc();

r = malloc( strlen(s) + strlen(t) );

strcpy( r,s );

strcat( r,t );

这个程序仍旧错误：首先：malloc 可能无法分配足够的空间而返回一个 NULL指针；

其次：在使用结束后，要使用 free 来释放空间！

第三：这个malloc语句没有提供足够的空间！！

对于函数 strlen ，在计算字符串长度的时候，是不计算 '\0' 的空间的；

所以：当 strlen(s) 取值为 n 时，实际需要的存储空间为 n + 1；

4):最终方案：

char *r, *malloc( ) ;

r = malloc( strlen(s) + strlen(t) + 1 ); // 对应错误3

if( !r ) // 对应错误1；

{

complain();

exit(1);

}

strcpy(r,s);

strcat(r,t);

...............

free(r); // 对应错误2；

3.3 Array declarations as parameters : （数组与参量陷阱）

在C语言中，我们无法直接在函数中引用整个数组，但是我们可以通过数组名的方式引入指针:

例：

char hello[ ] = "hello";

printf( "%s\n ", hello ); equals to printf( "%s\n" , &hello[0] );

对于形参，我们有：

int strlen( char s[ ] ) equals to int strlen( char *s );

注: 对于：

extern char *hello; defferent from extern char hello[ ];

3.4 Eschew synecdoche : （避免代换）

对于两个指向同一个存储空间的指针相互赋值，其指向的存储空间并不会被复制！

3.5 Null pointers are not null strings : （空指针不是空字符串！）

当给一个指针直接赋值常量时，通常是与实现功能无关的，但是要注意给指针赋值 0；

通常我们有： #define NULL 0

即将某个指针变为空指针；！

此时，在使用空指针的时候，一定要注意：

Not ask what is in the memory it addresses！

例如：

对于： if( p == ( char *) 0 ) 是允许的！

但是对于： if( strcmp( p , ( char *) 0 ) == 0 ) 是非法的，因为函数 strcmp 要寻找 p 的指向区域！

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