C陷阱与缺陷第二章

前言：

博主实力有限，博文有什么错误请你斧正，非常感谢！

这是《c陷阱与缺陷》专栏第二章。

《c陷阱与缺陷》

词法”陷阱“

语法”陷阱“

要理解一个C程序，仅仅理解组成该程序的”符号“是不够的。还需要我们理解这些“符号”是如何组成声明，表达式，语句与程序的。本文主要讨论一些与人们直觉相悖，容易引起混淆的地方。

理解函数声明

1.变量的声明：

定义

任何c的变量声明都由两部分组成：“类型”以及一组类型表达式的“声明符”以及最后的”分号“，且声明符可以像表达式一样，任意的使用括号

变量声明的意义：

• 建立变量符号表

通过声明变量，编译器可以建立变量符号表，对于程序用什么变量，编译器都非常清楚。从而帮助程序员远离疏忽而将变量名写错的情况

• 为变量分配内存

声明变量的同时，编译器为其分配内存，

exp：

char 1字节，int 4字节，float 4字节，

double 8字节

• 变量的类型声明，说明了编译器看内存的角度

exp：

二进制补码：11111111

对于声明为char 型，在内存中存的是十进制的==-1==；

对于声明为 unsigned char 型,在内存中存的是十进制的255

• 声明类型，确定变量的取值范围

char :-128~127

unsigned char: 0~255

…

• 不同数据类型有不同算法操作

除法/：

对于2边为整数，实行整形除法。

对于一边为浮点型，实现浮点除法。

取余%

只能用于整形变量运算。浮点型不行。

2.类型转换

定义：

将声明的变量名去掉，去掉”分号“,加上"括号"

exp1:

float a =0;

声明float变量a；

类型转换：

(float)

exp2:

void (*p)(int )；

声明函数指针。

类型转换：

（void (*)（int））

3.分析表达式(相对绕)：

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

1.假设fp是一个函数指针，怎么调用其所指向的函数。

void (*fp)(int )

调用形式：（*fp)(int )

ANSI C 标准允许将上式写成：fp(int ),

函数名就是其地址，调用函数时可以：函数名（），因此也可以 fp().但是要记得这种写法只是一种简写形式。

表达式（*fp）(int )中的 * fp2侧的（）很重要。

单目运算符*的优先级低于（）。

因此：对于*fp（），编译器会理解为： *（ ( * fp)()）,先调用，后解引用，逻辑上有严重问题。

2.对fp进行类型转换

void (*)()

3.分析(*0)()

*只能用于指针，但是0不是，因此我们需要对0进行类型转换，将其转化为函数指针。

因此：

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

4.实质：

将0强制转换为void（*）（）指针，指向返回值为void类型的函数的指针

5.typedef形式

typedef void (*fun)();

(*(void ( *)())0)():

(*(fun)0)

运算符的优先级问题

讨论运算符，我们必然需要知道其优先级问题，这样对于一些程序，我们才不会凭直觉看程序。

C语言运算符优先级表（由上至下，优先级依次递减）

类型	运算符	结合性
最高级别的操作符（并不是真的运算符）,相对优先级从左到右依次递减	（），[],->, ,	自左到右
单目运算符,相对优先级从左到右依次递减	！，~，++，–，-，（type），*，&，sizeof	自右到左
双目运算符—算术运算符	，/,%,+,-*	自左到右
双目运算符—移位运算符	<<,>>	自左到右
双目运算符—关系运算符，相对优先级从左到右依次递减	<,<=,>,>=,==,!=	自左到右
双目运算符—逻辑运算符,相对优先级从左到右依次递减	&，^,|,&&,||	自左到右
三目运算符—条件运算符	？	自右到左
双目运算符—赋值运算符（assignments）相对优先级从左到右依次递减	=，*=，/=,%=,+=,-=	自右到左
最低优先级—逗号运算符(顺序求值运算符)	,	自左到右

1.优先级规律总结

• 优先级最高的是操作符，最低为，逗号运算符

• 优先级顺序：

操作符 > 单目运算符 >算术运算符 >移位运算符 >

关系运算符 >逻辑运算符 >条件运算符(三目运算符)> 赋值运算符

• 除了单目运算符，赋值运算符，三目运算符,逗号运算符结合性自右到左，其它都是自左到右.

• 在算术运算符中，*，/,%优先级相同，+，-优先级相同。因此同级算术运算时的规则是：从左到右依次计算，

exp：3/2*4

编译器的含义是;(3/2)*4;

• 关系运算符的相对优先级自左到右依次递减

exp：

a

编译器的含义：

（a

2.分析表达式

x = y > 4000 && z<5 ?: 3.5 : 2.0;

• 优先级: < , > ,&& , ? , = ;
• 因此：( x= ( ( y>4000 ) && ( z < 5 ) ) ) ? 3.5 : 2.0;
• 实质：判断完&&后的真假后的1/0，之和进行```条件运算符``的运算,最后进行赋值运算

*p++;

• 优先级：++,*;
• 编译器含义;*(p++);

while(c=getc(in)!=EOF)

{

putc(c,out);

}//非本意代码

• 优先级：!=,=
• 因此getc(in)返回一个临时变量，后与文件结尾标志``EOF`比较，最后将1/0赋值给c，作为while的判断条件

while((c=getc(in))!=EOF)

{

putc(c,out);

}//正确代码

• 优先级;(),!=,=
• 因此将getc(in)的临时变量赋值给c后与EOF比较，作为while判断条件

if((t=BTYPE(PT1->aty)==STRTY)||t==UNTONTY)
{
   
}

• 优先级：（），==，||，=
• 先判断BTYPE(PT1->aty)与STRTY是否相等，真假的1/0发赋值给t.然后t与UNTONTY判断是否相等，最后||。

语句结束标志—— ；

分号的不当使用，可能成为隐藏的，极其不易查找的Bug。

情形1

if(x[i]>y);
y=x[i];

因为；的问题，y=x[i]不再是if(x[i]>y)的函数体

因此为避免这种情况，每个if后面紧接{}，就可以极大避免这种问题。

情形2

if(n<3)
return 
a=x[0];
b=x[1];

因为return后面遗漏：,但是对于该程序，他仍然会顺利进行而不报错。如果返回函数的返回值的类型是 void，那么编译器会因为返回值类型不一致而报错。

但是对于函数声明时省略返回值类型，编译器会默认返回值类型是int。那么对于上面的程序，来说，其不会报错，但确实一个难以发现的Bug。

情形3.

struct time
{
int date ;
int time;

}
main()
{

...

}

对于这个程序，因为声明结构体类型，缺少：,编译器会认为 main函数的返回值类型是结构体类型。

switch语句

c语言的switch语句的控制流程能够依次通过并执行各个case 部分。根据需要，通过break可以结束，c语言依次执行的机制.因此在使用switch时要格外注意break的使用。

#include 
int main()
{
   int day = 0;
   switch(day)
  {
       case 1：
       case 2:
       case 3:
       case 4:
       case 5:
           printf("weekday\n");
           break;
       case 6:
       case 7:
           printf("weekend\n");
           break;
  }
   return 0;
}

break语句的实际效果是把语句列表划分为不同的部分

“悬挂”else引发的问题

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include 
#include 
#include  

int main()
{
   int x = 2;
   int y = 2;
   if (2 == x)
       if ( 1== y)printf("haha\n");
      else
      {

           printf("hehe\n");
       }

}

结果是“hehe”

• else 与最近的if匹配。

• 因此else 与if（1==y）配对

• 好的解决方法if后面及时的{}

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include 
#include 
#include  

int main()
{
   int x = 2;
   int y = 2;
   if (2 == x)
   {
       if (1 == y)printf("haha\n");
       else
       {

           printf("hehe\n");
       }
   }
}