C陷阱与缺陷(C Traps and Pitfalls)学习笔记

文章目录

3.3 作为参数的数组声明
3.4 避免举隅法
3.5 空指针并非空字符串
3.6 边界计算与不对称边界
3.7 求值顺序
3.8 运算符&&，|| 和 !
3.9 整数溢出
声明与定义陷阱

scanf

scanf("%d,%d,&a,&b") /输入格式必须和sacnf保持一致
//输入1，2

3.3 作为参数的数组声明

数组名是首元素地址

在C语言中，我们没有办法可以将一个数组作为函数参数直接传递。如果我们使用数组名作为参数，那么数组名会立刻被转换为指向该数组第1个元素的指针。

char hello[] = "hello";
//声明了hello是一个字符数组。如果将该数组作为参数传递给一个函数:
printf("%s\n", hello);
//实际上与将该数组第1个元素的地址作为参数传递给函数的作用完全等效，即：
printf("%s\n", &hello[1]);

因此，将数组作为函数参数毫无意义。所以，C语言中会自动地将作为参数的数组声明转换为相应的指针声明。

int strlen(char s[])
{/* 具体内容 */
}
//两者写法等效
int strlen(char *s)
{/* 具体内容 */
}

C 程序员经常错误地假设，在其他情形下也会有这种自动地转换。本书 4.5节详细地讨论了一个具体的例子

extern char *hello;
//这个语句与下面的语句有着天渊之别：
extern char hello[];

如果一个指针参数并不实际代表一个数组，即使从技术上而言是正确的，采用数组形式的记法经常会起到误导作用。如果一个指针参数代表一个数组，情况又是如何呢？一个常见的例子就是函数main的第二个参数：

main(int argc,char* argv[])  //数组里存放的是一个个指针地址
{/* 具体内容 */
}
//两者写法等价
main(int argc,char** argv)
{/* 具体内容 */
}

前一种写法在于argv是一个指向某数组起始元素的指针，该数组里的元素为字符指针类型

3.4 避免举隅法

举隅法：以偏概全

指针就是地址

char *p,*q;  //char 开辟4个字节空间
p="xyz"//赋值
char *q=p;   // or q=p;q[1]='Y'  //禁止修改内容

实际上，p的值是一个指向由’x’、‘y’、‘z"和’\0’这4 个字符组成的数组的起始元素的指针

复制指针是复制地址而不是数据

//以数组的形式存放
char p[]="xyz"

这种数组形式是真实开辟空间而非放在常量池里

注意：指针定义与数组定义的区别

3.5 空指针并非空字符串

除了一个重要的例外情况，在C语言中将一个整数转换为一个指针，最后得到的结果都取决于具体的C编译器实现。这个特殊情况就是常数0，编译器保证由 0 转换而来的指针不等于任何有效的指针。出于代码文档化的考虑，常数0这个值经常用一个符号来代替：

#define NULL 0

当然无论是直接用常数 0，还是用符号 NULL，效果都是相同的。需要记住的重要一点是，当常数 0 被转换为指针使用时，这个指针绝对不能被解除引用（dereference）。换句话说，当我们将 0 赋值给一个指针变量时，绝对不能企图使用该指针所指向的内存中存储的内容。下面的写法是完全合法的：

if( p == (char *) 0)   //合法if( strcmp(p,(char *) 0) == 0)   //非法

就是非法的了，原因在于库函数 strcmp的实现中会包括查看它的指针参数所指向内存中的内容的操作。

void main(){int *p=0; //避免被误认为赋值，一般写下面的//两者写法等价int *p=NULL; //不指向任何地址，未定义，空指针
}

空指针与空字符串

void main(){char *p=NULL;  //p//两者写法不等价char *q=" "; // \0printf("%d\n",strlen(q)); //0
}

如果p是一个空指针

printf(p);
printf("%s",p);

行为是未定义的，而且，与此类似的语句在不同的计算机上会有不同的效果

3.6 边界计算与不对称边界

在C语言中，这个数组的下标范围是从0到9。一个拥有10个元素的数组中，存在下标为0的元素，却不存在下标为10的元素。C语言中一个拥有n个元素的数组，却不存在下标为 n的元素，它的元素的下标范围是从0到n-1

例如，让我们仔细地来看看本书导读中的一段代码：

void main(){int i,a[10];for (i=1;i<=10;i++){a[i]=0;}
}

这段代码本意是要设置数组a中所有元素为0，却产生了一个出人意料的”副效果“——无限循环

3.7 求值顺序

a < b && c < d

C语言的定义中说明a<b应当首先被求值。如果a确实小于b，此时必须进一步对 c<d 求值，以确定整个表达式的值。但是，如果 a 大于或等于 b，则无需对c<d求值，表达式肯定为假

void main(){int a = 0;int b = 1;int c = a && b++  //a=0,表达式为假，b++不会参与执行int d = a || b++  //a=0,表达式为真，b++不会参与执行printf("b=%d\n",b);
}

另外，要对 a< b 求值，编译器可能先对 a 求值，也可能先对 b 求值，在某些机器上甚至有可能对它们问时并行求值。

C 语言中其他所有运算符对其操作数求值的顺序是未定义的。特别地，赋值运算符并不保证任何求值顺序。

下面这种从数组ar中复制前n个元素到数组br中的做法是不正确的，因为它对求值顺序作了太多的假设：

void main(){int ar[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};int br[10];int i = 0;while(i < 10)br[i]=ar[i++]
}

不同编译器执行顺序不同，可能自增之后再赋值，也可能相反

3.8 运算符&&，|| 和 !

按位运算符&，|和 ~ 对操作数的处理方式是将其视作一个二进制的位序列，分别对其每个位进行操作。例如，10＆12 的结果是8（二进制表示为1000）

逻辑运算符&&，|| 和 !，结果只有0或者1

void main()
{int a=10; //1010int b=12; //1100int c;//逻辑与c=a && b; //1 0printf("c=%d\n",c) //1//二进制与c=a & b; //1000printf("c=%d\n",c) //8}

3.9 整数溢出

C 语言中存在两类整数算术运算，有符号运算与无符号运算。在无符号算术运算中，没有所谓的“溢出”一说：所有的无符号运算都是以2的n次方为模，这里 n 是结果中的位数。如果算术运算符的一个操作数是有符号整数，另一个是无符号整数，那么有符号整数会被转换为无符号整数,“溢出”也不可能发生。但是，当两个操作数都是有符号整数时,“溢出”就有可能发生，而且“溢出”的结
果是未定义的。当一个运算的结果发生“溢出”时，作出任何假设都是不安全的。

void main(){int a = 2147483647;int b = 1;a += b;printf("a = %d\n",a); // 输出 -2147483648
}

例如，假定a和b是两个非负整型变量，我们需要检查a+b是否会“溢出”。一种想当然的方式是这样：

void main(){int a = 2147483647;int b = 1;if (a+b < 0){printf("OK!\n"); }
}

这并不能正常运行。当 a+b 确实发生“溢出”时，所有关于结果如何的假设都不再可靠。例如，在某些机器上，加法运算将设置一个内部寄存器为四种状态之一：正、负、零和溢出。在这种机器上，C编译器完全有理由这样来实现上面的例子，即 a与b相加，然后检查该内部寄存器的标志是否为“负”。当加法操作发生“溢出”时，这个内部寄存器的状态是溢出而不是负，那么 if 的语句的检查就会失败。

一种正确的方式是将a和b都强制转换为无符号整数：

#define IN_MAX 2147483647
void main(){int a = 2147483647;int b = 1;if ((unsigned int)a + (unsigned int)b > IN_MAX){printf("OK!\n"); }
}
//此处的 INT_MAX 是一个已定义常量，代表可能的最大整数值

声明与定义陷阱

int a;  // 定义 aextern int a;  // 声明 a  没有定义 引入外部变量会报错//区别定义与声明在于有没有开辟空间