Some essential problems in C

Here are some points that you may often meet when using c language. They are not difficult but they are error-prone. These issues are collected from my job interview and I am willing to share with you. 

[1] 字节对齐问题
[2] 原码与补码问题。
[3] switch语句问题。
[4] 位运算问题。
[5] 宏定义问题。
[6] 二维数组问题。
[7] 计算字符串长度问题。
[8] 大小端表示与字节序问题。
[9] 溢出问题。

[1] 字节对齐问题。在32位系统下，用VC6默认输出的结果如下：

#include <iostream> using namespace std; typedef union { long i; int k[5]; char c; }DATE; struct date { char man; int cat; DATE cow; double dog;// 它是关键，按最大元素类型对齐 }too; DATE max; int main() { cout<<sizeof(struct date)<<endl;// 40 (按8字节对齐) cout<<sizeof(max)<<endl;// 20 return 0; }  

[题目扩展]
自己设定字节对齐，方法如下：

#include <iostream> using namespace std; // 在VC中，可以用pack预处理指令来禁止对齐调整 #pragma pack(1)// 按一个字节对齐 typedef union { long i; int k[5]; char c; }DATE; struct date { char man; int cat; DATE cow; double dog; }too; DATE max; int main() { cout<<sizeof(struct date)<<endl;// 33 cout<<sizeof(max)<<endl;// 20 return 0; }   

[2] 原码与补码问题。

#include <iostream> using namespace std; int main() { signed char chr=127; int sum=200; chr+=1; sum+=chr; cout<<"sum="<<sum<<endl;// 72 return 0; }  

[分析]
此题主要考查负数在内存中是按补码形式存放的。
chr=127, chr+1: 1000 0000, 最高位为1说明是负数，那么求原码，方法减一取反得: 1000 0000, 所以表示-128, 那么sum=sum+chr=200+(-128)=72

[题目扩展] // 此题目有问题！
若码值FFH是一个整数的原码表示，则该整数的真值为多少？

[分析]
若在32位系统中用int类型(4B)保存此整数，则该整数的真值为0000 .... 0000 1111 1111=255
若用1B有符号类型变量来保存此整数，则次数在内存中为：1111 1111，说明为负数，那么求原码，方法减一取反得：0000 0001，那么其真值为-1 

[3] switch语句问题。

#include <iostream> using namespace std; int func(int a) { int b; switch (a) { case 1: b=10; //break; case 2: b=20; //break; case 3: b=30; //break; default: b=0; } return b; } int main() { int ival=1; cout<<func(ival)<<endl;// 0 return 0; }  

 [分析]
了解switch语句的执行流程，在写代码的时候，要养成在每一个case分支语句末尾添加break语句。

[4] 位运算问题。

#include <iostream> using namespace std; unsigned short hashf(unsigned short key) { return (key>>4)%256; } int main() { cout<<hashf(16)<<endl;// 1 cout<<hashf(256)<<endl;// 16 return 0; }

[分析]
要熟悉左/右移运算符，左移等价于*2，而右移等价于/2

[5] 宏定义问题。

#include <iostream> using namespace std; #define DIV(a,b) a/b int main() { int ivar1=7, ivar2=5; float ivalue=(float)(DIV(ivar1*ivar2,ivar1-ivar2) / 2); cout<<ivalue<<endl;// 3 return 0; }

[分析]
考查宏展开，语句(float)(DIV(ivar1*ivar2,ivar1-ivar2) / 2)相当于如下：

(float)( ivar1*ivar2/ivar1-ivar2/2 );即，(float)(7*5/7-5/2)=(float)(5-2)=3.0

[6] 二维数组问题。

设计select函数：在N行M列的二维数组中，选出一个最大值作为函数值返回，并通过形参传回此最大值所在的行下标。#include <iostream> using namespace std; #define N 3 #define M 3 int select(int a[N][M], int *n) { int i,j,row=1,colum=1; for (i=0; i<N; ++i) { for (j=0; j<N; ++j) { if (a[i][j]>a[row][colum]) { row=i; colum=j; } } } *n=row; return a[*n][colum]; } int main() { // test int a[][3]={​{1,2,3},{4,9,5},{6,7,8}}; int nrow=0; int* pnrow=&nrow; cout<<select(a,pnrow)<<endl;// 9 return 0; }

[题目扩展] 

#include <iostream> using namespace std; int main() { int a[3][2]={10,20,30,40,50,60},(*p)[2]; p=a; cout<<*(*(p+2)+1)<<endl;// 60 return 0; }  

[7] 计算字符串长度问题。

#include <iostream> using namespace std; int mystrlen(char* str) { for (int i=0; *str++; ++i) { ; } return i; } int main() { // test char c[]="12345"; cout<<mystrlen(c)<<endl;// 5 return 0; }  

[8] 大小端表示与字节序问题。

#include <cstdio> using namespace std; int main() { union { int k; char i[2]; }*s,a; a.k=0; s=&a; s->i[0]=0x39; s->i[1]=0x38; printf("%x/n",s->k);// 3839 return 0; }

[分析]
一般intel系列的CPU是采用的Little-Endian的格式存放数据，即低位字节放在内存的低地址端

[9] 溢出问题。

 #include <iostream> using namespace std; typedef unsigned long _UL; typedef unsigned char _UC; #define NULL 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 int GetResult(_UL *p) { if (p==NULL) { return FALSE; } *p=0x12345678;// 4B return TRUE; } int main() { cout<<sizeof(_UC)<<" "<<sizeof(_UL)<<endl;// 1 4 _UC temp='/0'; int bRe=GetResult((_UL *)&temp); if (bRe) { cout<<temp<<endl;// x，字符temp的ASCII为120 cout<<(int)temp<<endl;// 120即，0x78 (小端：低字节放在内存的低地址) } else { cout<<"error"<<endl; } return 0; }