C traps and pitfalls 读书笔记

· 本书详细讨论的错误并非是编译错误，而是程序没有按照程序员所期望的方式运行的错误；（也就是考察程序与程序员的心智模式mental model之间的差别）

· 第1章 词法错误

     Pascal中:=为赋值，而=表示比较，而在C中=和==分别发挥上述两个作用；C的做法更合理因为赋值操作更常见。

·  贪心法读取符号。经典的例子如a/*p和a---b。需要避免误会的话可以加空格或括号。

· 注意10和010表达的含义截然不同，因为后者是8进制记法，对应于十进制的8；所以不要为了整齐而出现

int a[] = { 023, 074, 125}; 之类的白痴写法；

· 趣题：写一个测试程序，判断编译器是否允许/* */构成的嵌套注释，要求它在两种编译器下都可以运行，但是结果不同。pdf P134给出了详细解答，其中解法二很神。（提示：考虑编译器用贪心法断词的过程，在允许嵌套注释的编译器下，/* 之后的/*会被视为一个有意义的符号，而在不允许嵌套注释的编译器中，/*之后唯一被关注的符号就是*/,所以如果/*后出现了/*/, 则断词的方式为/    */）;

· 第2章 语法陷阱

出现了经典的例子（曾在C语言深度剖析中提到）

( * ( void ( * ) ( ) ) 0 ) ();

表示对地址为0位置的参数表为空、返回值为空的函数的调用；

记住fp()是对(*fp)()的简写形式，都是表示对名称为fp的函数的调用；

· 分组记住优先级顺序：

     - 最高级别并不是真正意义上的运算符，它们是[] () . 和->

     - 接下来， 单目运算符（! ~ ++ -负号 *取值）等仅次之，大于所有双目、三目运算符；

     -  在双目运算符中，优先级顺序为 运算 > 移位 > 关系 > 逻辑；例如 if( ( c = getc(input) )!= EOF) 中加粗的括号是必需的；

     - 接下来是三目运算符；

     - 次之为赋值； 最后为逗号（逗号运算符在宏定义中很有用，可以在宏定义中添加用逗号连接的临时变量，避免多次自增的问题，见第6章 ）

     - 分组内部仍然有细致的分别，其一，乘除取余高于加减；其二， < <=等高于==和!=；其三， 按位运算符高于逻辑与或， 并且 与 高于 异或 高于 或

     - 注意 单目运算符、赋值以及三目运算符的结合顺序为自右向左；这就是说，*p++的含义是*(p++); a = b = c;表示从右向左依次赋值等等；

另外，加一个特别的注释： int a = b = c; 中仅完成了对a的定义，所以如果b和c是未被定义或声明的变量，则会编译错误；

· 悬挂else问题，没啥好说，不过书中提到了一种很有才的避免错误的方法，即用宏定义的方法：

#define IF { if(

#define THEN ）{

#ELSE }else{

#END } }

这当然给程序带来了很多的麻烦，不过是一种很有意思的想法。

· 第3章 语义陷阱

数组与指针：

对于一个数组，我们只能做两件事，确定该数组的大小（利用sizeof，注意sizeof(a)返回的是a数组的总大小。）以及获得首元素地址（数组名）。其他有关数组的操作事实上都是由指针方式完成的。例如，访问a的第i个元素的方法是*(a+i)，正因为此操作很常见，才被简记为a[i], 而由于*(a+i) = *(i+a)，所以 i[a]与a[i]的含义完全相同（Oh my god!），只是我们不常用而已。更多的内容可以回顾《C语言深度剖析》。

· 给长度为L的字符串申请内存空间时，不要忘记多申请一个字节，以存放结束符'\0'；

· 申请空间时一定记得检查是否成功申请，如果没有只能中止程序；

· 数组作为函数参数时，编译器自动解释为指向首元素的指针，但在其他场合下，int a[] 和 int *a 是有着本质区别的，比方说在extern的时候不可混用；

· 注意： 有关字符串的特别之处，char *p; p = "abc"; 这样的写法是合理的，但别忘了p的内容是"abc"的地址，而不是字符串"abc"本身。

· 空指针NULL是不能解引用（访问相应地址）的，所以 if (p == NULL)是可以的，但 if(! strcmp(p, NULL))是错误的，因为strcmp要求参数必须是有效的字符串指针，即便字符串是空串"\0"；

· 经典例子：

int i, a[10];

for(i = 0; i <=10; i++)

{

a[i]=0;

cout<

}

return 0;

这段程序运行后会有和结果？根据书中的说法是可能陷入死循环，因为编译器很可能按照地址递减的方式压栈分配内存，所以在一段连续的由小到大地址上依次储存着a[0] a[1] ... a[9] i; 这样循环中试图访问a[10]时，实际上将i置为了0。我在VS2010上实测时没有遇到死循环，但是试图访问a[10]时程序中断报错，内容为“试图破坏数组a周围的栈结构”，可见新的编译器对内存的保护做得更严格了。出于好奇，我把变量定义语句变为int a[10], i;后一样出现了错误，把i的定义写在for(int i...)的位置也不能运行。

· 所谓非对称边界的写法正是为了避免上述错误，在数组的左边界采用不严格比较（i>=0）后边界采用严格小于号（i<10），这样还可以带来额外的好处，比方说右边界与i相比较的数刚好是数组的大小。一般在入栈或写buffer时 *p++ = value; 将p永远指向第一个未被使用的地址，也是这种不对称边界思想的体现。判断buffer满可以用 p == &a[N]， 注意，虽然a[N]是不存在的，但是编译器承认&a[N]这种取址的写法。

· 求值顺序：运算符两侧的操作数先求哪个、后求哪个；C语言中仅有四个运算符规定了求值顺序：&&、||、?:和 , 。前两个先求左边，再确定是不是需要求右边。三目运算符先求左面，再计算冒号左右两边需要计算的那个。 逗号运算符先计算左边，然后丢弃结果，再计算右边并返回。值得注意的是连接函数参数的并非逗号运算符，它会从左到右依次传递参数，例如f(x,y); 而在g((x,y))中x和y之间的是逗号运算符，并且传递给g的只有y的值。而 其他运算符的求值顺序是不确定的，例如赋值运算 x[i] = y[i++]; 中不能确保x[i]中的 i 是否已经自增过，所以不可以采用这种写法。

· 按位运算符有 &、| 和 ~ 三个，逻辑运算符为&&、||、！，注意前者一定会计算运算符两侧的值，并且求值顺序不确定。

· 第4章 连接

·  static存储类型修饰符可以把变量或函数的名称作用域限制在本文件中，这是一个减少名字冲突错误的办法。（const也有类似的作用，但显然我们并不希望所有变量都是只读的）

·  关于字符串数组和指针的区别的一个经典例子，在本书与C语言深入剖析中都出现了。分析：在一个文件中定义char a[] = "abcd"; 在另一个文件中声明extern char *a; 会导致什么问题？如果定义为指针，声明为指针又会导致什么问题？

     - 每一个变量有四个要素：地址、类型、名称和值。在定义char a[] = "abcd"; 中变量名为a，地址（设为A1）为某个编译器决定的位置，类型为字符数组，而值是一个地址（设为A2），这个地址是一个常量，不可以被修改；A2为内存一块可读可写区域的起始地址，其中被依次保存字符a b c d 和'\0'。而在定义char *a = "abcd";中 变量名为a，地址（同样设为A1）由编译器决定，类型为字符指针，而值是一个地址（A3），这是一个变量，可以修改，A3对应内存一块只读区域，其中保存着字符常量“abcd”；

     - 变量类型不同决定了访问内存的方式也不同。在字符数组中，编译器把 a 解析为相应位置的字符而非地址常量（我个人认为这是字符数组相对于其他数组的区别，例如对于int a[3]; 如果cout<

     -  如果定义为指针，声明为数组，编译器把a的值——实际是地址——当做需要的值理解；如果定义为数组，声明为指针，编译器把a当做指针指向的值"abcd"，再把它与偏移量相加，得到新的“地址”，再从新地址取值；两种方式显然都会造成严重的错误。

· getchar()函数（#include）的返回值是int类型的，以容纳EOF；

· 【存疑】书中提到了程序不能交替对一个文件进行读和写，在fread和fwrite函数之间必须加入fseek函数调整文件状态，需要再多学习写东西；

· 第5章 库函数 & 第6章 预处理器

· assert是宏，其作用是检测其参数是否为0，如果是则停止当前程序并调用错误提示函数，否则什么都不错。它的一种定义方法如下：

#define assert(e) ((void)(e)||_assert_error(_FILE_,_LINE_))

之所以不采用 if 语句进行判断，是为了避免嵌入程序后 if 与 程序中原有的else进行错误的匹配；

·  针对#define max(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))中存在的重复计算问题（如果计算max(i++,j++)，那么 i 和 j 中的一个经历了两次自增，尽管本意肯定不是如此），可以用定义全局变量a_temp和b_temp, 并在宏定义中首先把参数赋值给临时变量，再求值；赋值语句和三目运算之间用逗号运算符连接，这样就可以把最右侧语句的返回值最为最终返回值。

· 第7章 可移植性缺陷

· 如果a是一个n位的整数，那么n<>m中m的取值范围是：0 <= m < n

· 注意 n = -n; 这个赋值操作（例如在求绝对值的函数中）可能出现溢出；因为通常最小的负数比最大的正数的绝对值大1；

· 字符串常量在被处理时，可以依情况被视为指针或者字符串本身，这使得有一些令人惊异的事情发生。例如， "abcde"[2]这个写法是合理的，它的结果为数组abcde的第2个字符（从0编号），即c；事实上它被解析为 *( 2 + "abcde"), 而 2 +“abcde”被理解为指针与常量的加法。另外值得注意的是cout<<2+"abcde";与cout<<*(2+"abcde");的结果是相同的。

· 对于一些需要分别对正整数和负整数进行处理的程序，如果这样写：

if ( n  < 0 )

n = -n; 

process_pos(n); ...

则可能产生溢出错误，因为通常最小的负数比最大的正数绝对值大一。

更好的方式是：

if( n > 0)

n = -n; 

process_neg(n);

在process_neg函数中注意避免把n转换为对应的正数的操作。

· 第8章 建议与答案 （略）

· 附录A

printf函数组

· printf(stuff); 等价于 fprintf(stdout, stuff);

· %d 整数 %u 无符号整数 %o 八进制整数 %x %X 十六进制整数（区别在于超过10的部分是ab..e还是AB..E）%s 字符串 %c 单个字符 %f 浮点形式的浮点数 %e科学技术法形式的浮点数 %g 默认保留六位有效数字，依情况采用浮点形式或科学技术法

· 修饰符 l 表示long 例如写法%ld %之后可以紧随宽度符，例如%2d表示以宽度2右对齐输出整数 精度符紧随一个小数点，表示希望保留的小数点位数，如%.10f ( 而与%g配合时则表示有效数字的位数)

· 注意printf(s) 和 printf(%s, s); 是不同的，因为前者把s中的所有%视为格式项的标志，因此如果s中出现了%d等，却没有相应的整数等内容出现，会引发难以预期的错误；而后者会如实打印s的内容；