2021西邮linux兴趣小组纳新题题解

1. 大小和长度竟然不是一个意思

sizeof()和strlen()有什么异同之处？

他们对于不同参数的结果有什么不同？请试举例子说明。

int main(void) {char s[] = "I love Linux\0\0\0";int a = sizeof(s);int b = strlen(s);printf("%d %d\n", a, b);
}

程序输出为16 12
sizeof会统计字符串结尾的\0；而strlen不会，它只统计\0之前的字符串个数，遇到\0停止
因此sizeof的结果比strlen的多能看见的三个\0，以及在字符串末尾自动加上的再一个\0，即一共多四个\0。So，16和12相差4

举个栗子ヾ(•ω•`)o

int main(){char arr1[]="abc";char arr2[]={'a','b','c'};printf("%d\n"sizeof(arr1));printf("%d\n"sizeof(arr2));printf("%d\n"strlen(arr1));printf("%d\n"strlen(arr2));
}

根据以上的说明，可知该程序的输出为4 3 3 26（随机值）（由于arr2没有结尾的\0，所以计算完‘c’后，继续往后计算，直到遇见随机的\0）
嗯哼，没看够？点这里

注意：

sizeof是运算符，计算对应类型所占的空间数，不是函数；而strlen是在#include<string.h>头文件下的一个计算字符串长度的函数，且只能（char*）字符串作为参数

2. 箱子的大小和装入物品的顺序有关

test1和test2都含有：1个short、1个int、1个double，那么sizeof(t1)和sizeof(t2)是否相等呢？这是为什么呢？

struct test1 {int a;short b;double c;
};
struct test2 {short b;int a;double c;
};
int main(void) {struct test1 t1;struct test2 t2;printf("sizeof (t1) : %d\n", sizeof(t1));printf("sizeof(t2): %d\n", sizeof(t2));
}

相等，均为16
了解一下结构体的内部成员存放和结构体的大小:
1.结构体内部的成员不是连续紧挨着存放的
2.结构体可以分成N份，每份的大小是最大成员类型的长度
3.结构体的大小为N * 最大成员类型的长度

再看这题：

举该题t1的例子，由于double是占了8个字节，为结构体成员中的最大长度，因此每份大小为8；
第一份中，int占了4个字节，还剩8-4=4个字节，∵4>2（shout），∴接下来的short可以继续放在第一份中，此时第一份里只剩下8-4-2=2个字节，∵2<8（double），∴double无法再放入第一份，得重开新的第二份；
第二份刚好放下double；
在这个结构体中一共用了两份，所以结构体大小为8（每份大小）× 2（份数）=16

3. 哦，又是函数

想必在高数老师的教导下大家十分熟悉函数这个概念。那么你了解计算机程序设计中的函数吗？请编写一个func函数，用来输出二维数组arr中每个元素的值。

/*在这里补全func函数的定义*/
int main(void) {int arr[10][13];for (int i = 0; i < 10; i++) {for (int j = 0; j < 13; j++) {arr[i][j] = rand();}}func(arr);
}

上代码

void fun( int a[][13] ){int i ,j;for( i = 0 ; i < 10 ; i++ ){for( j = 0 ; j < 13 ; j++ ){printf( "%d" , a[i][j] );}}
}

over

4.就不能换个变量名吗？

请结合下面的程序，简要谈谈传值和传址的区别。

简要谈谈你对C语言中变量的生命周期的认识。

int ver = 123;
void func1(int ver) {ver++;printf("ver = %d\n", ver);
}
void func2(int *pr) {*pr = 1234;printf("*pr = %d\n", *pr);pr = 5678;printf("ver = %d\n", ver);
}
int main() {int a = 0;int ver = 1025;for (int a = 3; a < 4; a++) {static int a = 5;printf("a = %d\n", a);a = ver;func1(ver);int ver = 7;printf("ver = %d\n", ver);func2(&ver);}printf("a = %d\tver = %d\n", a, ver);
}

看结果：
传值：把A的数值传到B，改变B，A不会跟着变，B存的是跟A一样的值
传址：把A的地址传到B，改变B，A同时跟着变，B存的是A的地址
生命周期：将一对大括号称为“块”
1.本地变量定义在块内，且不会被默认初始化（因此第一个的输出结果为随机值）
2.程序运行到“块”之前，其中的变量不存在；离开“块”，其中的变量消失了
3.“块”外面定义的变量其一下到处有效
4.“块”里面定义了和外面同名的变量，则会掩盖外面的
据以上信息，便可得其结果

5. 套娃真好玩！

请说明下面的程序是如何完成求和的？

unsigned sum(unsigned n) { return n ? sum(n - 1) + n : 0; }
int main(void) { printf("%u\n", sum(100)); }

结果为5050=100+99+…+1
本题了解条件运算符的执行方法就能解决

6. 算不对的算术

void func(void) {short a = -2;unsigned int b = 1;b += a;int c = -1;unsigned short d = c * 256;c <<= 4;int e = 2;e = ~e | 6;d = (d & 0xff) + 0x2022;printf("a=0x%hx\tb=0x%x\td=0x%hx\te=0x%x\n", a, b, d, e);printf("c=Ox%hhx\t\n", (signed char)c);
}

又双叒叕是位运算

注：图片来自位运算全面总结，关于位运算看这篇就够了

%hx 代表以16进制输出short类型的整数，因此a，b显而易见，不解释
关于d，d为无符号的short，c*256=-256，所以此时d=2¹⁶+(-256)；接着d和0xff进行与运算，结果为0，再加上0x2022，所以d最终=0x2022
关于e，先进行 ~(取反)，取反结果和6进行或运算，结果为0xffffffff
关于c，将c左移4位后，并强制类型转换成signed char，得0xfff0

7. 指针和数组的恩怨情仇

int main(void) {int a[3][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};int(*b)[3] = a;++b;b[1][1] = 10;int *ptr = (int *)(&a + 1);printf("%d %d %d \n", a[2][1], **(a + 1), *(ptr - 1));
}

结果：10 4 9

int main(void) {int a[3][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};int(*b)[3] = a;//b和*结合，构成一个名为b指针，int修饰数组的内容（数组的每个元素），因此b指针指向该数组的首地址，//而这个数组有3个单元，每个单元都是int类型，且该数组没有名字>>指向含有3个int数组的指针//将a赋值给他，使b指针指向a数组第一个单元{1,2,3}中的首元素1++b;//指针b指向a数组的第二个单元{4,5,6}中的首元素4b[1][1] = 10;//经过++b后，b[0][0]为4，所以这里的b[1][1]为8，并将其赋值为10（即a[2][1]=10）int *ptr = (int *)(&a + 1);//(&a+1)是指针ptr指向a数组的下一个数组（在a数组最后一个元素的后面）printf("%d %d %d \n", a[2][1], **(a + 1), *(ptr - 1));
}

a[2][1]据分析可得为10
**(a + 1)可理解为 * (*(a+1)+0)=a[1][0]=4
*(ptr - 1))指整个数组的下一个数组减去一个元素地址，得到上一个数组a的最后一个元素9

a+1和&a+1的区别

8. 移形换位之术

下面有a、b、c三个变量和4个相似的函数。

你能说出使用这三个变量的值或地址作为参数分别调用这5个函数，在语法上是否正确吗？

请找出下面的代码中的错误。

const int和int const是否有区别？如果有区别，请谈谈他们的区别。

const int *和int const *是否有区别？如果有区别，请谈谈他们的区别。

int a = 1;
int const b = 2;
const int c = 3;
void funco(int n) {n += 1;n = a;
}
void func1(int *n) {*n += 1;n = &a;
}
void func2(const int *n) {*n += 1;n = &a;
}
void func3(int *const n) {*n += 1;n = &a;
}
void func4(const int *const n) {*n += 1;n = &a;
}


void func2(const int *n) {//const修饰指针*n，表示*n指向的值不能被改变*n += 1;//因此这里是错误的n = &a;
}
void func3(int *const n) {//const修饰地址，表示指针的地址不能被改变*n += 1;n = &a;//因此这里是错误的
}
void func4(const int *const n) {//const修饰指针和地址，两者均不能改变*n += 1;//因此这里是错误的n = &a;//因此这里是错误的
}

const int和 int const都表示int类型的变量不能被修改
const int *a、int const *a：（*和a连在一起）表示指针a指向一个const int，即 *a的值为const，不能被修改
而对于int *const a：（* 和a分开来了）表示地址固定的指针a不能被修改地址，但能修改*a的值
更多见：here here

9. 听说翻转字母大小写不影响英文的阅读？

请编写convert函数用来将作为参数的字符串中的大写字母转换为小写字母，将小写字母转换为大写字母。返回转换完成得到的新字符串。

char *convert(const char *s);
int main(void) {char *str = "XiyouLinux Group 2022";char *temp = convert(str);puts(temp);
}

上代码

char *convert(const char *s)
{int len=strlen(s);char *a=(char*)malloc(len);strcpy(a,s);char *q=a;for(;*a!='\0';a++){if(*a>='a'&&*a <= 'z') *a -= 32;else if(*a >= 'A'&&*a <= 'Z') *a += 32;}return q;
}

10. 交换礼物的方式

请判断下面的三种Swap的正误，分别分析他们的优缺点。

你知道这里的do {...} while(0)的作用吗？

你还有其他的方式实现Swap功能吗？

#define Swap1(a, b, t) do {                 t = a;             a = b;             b = t;             } while (0)
#define Swap2(a, b) do {              int t = a;      a = b;          b = t;          } while (0)
void Swap3(int a, int b) {int t = a;a = b;b = t;
}

swap1、2正确，swap3错误
swap1：直接从原函数中传递参数，方便快捷
swap2：在参数中创建交换变量t，作用时间短，且占用内存空间小
swap3：只传递了a,b变量的值而并没有传递地址，所以仅在函数内部改变了a,b的值而函数作用完后就释放掉函数中变量的内存，a,b的值还是没有改变
do {…} while(0)的作用：实现局部作用域（为了在宏定义中使用多个语句块而不会受大括号和分号的影响）
用指针啦

11. 据说有个东西叫参数

你知道argc和argv的含义吗？请解释下面的程序。你能在不使用argc的前提下，完成对argv的遍历吗？

int main(int argc, char *argv[]) {printf("argc = %d\n", argc);for (int i = 0; i < argc; i++)printf("%s\n", argv[i]);
}

argc：外部输入的参数个数
argv：参数的字符串数组，用来存放指向字符串参数的指针数组
（argc=1时，表示只有一个程序名称，存储在argv[0]中；argv[0]指向程序运行的全部路径名；argv[1]指向程序在DOS命令中执行程序名的第一个字符串，后面以此类推）
见代码

int main(int argc, char *argv[]) {printf("argc = %d\n", argc);for ( int i = 0; argv[i]!='\0'; i++)printf("%s\n", argv[i]);
}

一样的结果：

12. 人去楼空

这段代码有是否存在错误？谈一谈静态变量与其他变量的异同。

int *func1(void) {static int n = 0;n = 1;return &n;
}
int *func2(void) {int *p = (int *)malloc(sizeof(int));*p = 3;return p;
}
int *func3(void) {int n = 4;return &n;
}
int main(void) {*func1() = 4;*func2() = 5;*func3() = 6;
}

解答见下

int *func3(void) {int n = 4;return &n;//不可返回局部变量的地址(&n)，作用完就被释放了
}

static int 与 int 的区别：static int 不管在函数内还是函数外，都作为一个全局变量可以保存它被修改以后的值。而 int 则没有这一功能，只有作为全局变量时能保存修改。
c语言中static关键字用法详解

13. 奇怪的输出

int main(void) {int data[] = {0x636c6557, 0x20656d6f, 0x78206f74,0x756f7969, 0x6e694c20, 0x67207875,0x70756f72, 0x32303220, 0x00000a31};puts((const char*)data);
}

这里涉及到一个知识点：大端法，小端法
在了解这个之前，先了解一个专业词：字节序。字节序，顾名思义就是字节的排列顺序，而计算机中既可以从高位到低位进行排列，也能从低位到高位进行排列
现在再来看大端法、小端法：假设有数据0x12345678，左边为高字节，右边为低字节。将高字节的数据放在低地址，便是大端法；反之，为小端法

下图，上面一排为字节的存放地址，从左到右，地址由低到高；下面一排为字节，分别存放在不同的地址中
大端法
小端法

一般家庭计算机所使用的为小端法，因此根据以上知识并查阅阿斯克码表可得，该程序的输出为Welcome to xiyou Linux group 2021

14. 请谈谈对从「C语言文件到可执行文件」的过程的理解

图片来自谈谈C语言从源文件变为可执行文件之间发生的过程详解（C程序的编译链接运行）

全题终。。。。。。

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3. 哦，又是函数

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全题终。。。。。。

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