C++中变量声明顺序的不同导致不同的运行效果嘛？

最新推荐文章于 2023-10-07 09:00:31 发布

原创最新推荐文章于 2023-10-07 09:00:31 发布 · 941 阅读

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博客介绍了C++实现凯撒密码加密时的有趣现象，输入移动位数n和四个字符，按原代码运行字符无变化。经分析，是数组c和变量n内存地址相邻，输入字符串时编译器添加的NULL符覆盖了n的值。交换变量声明顺序后程序有效果，但数组仍可能影响其他内存，提醒注意数组长度。

输入移动位数n，然后接受用户输入的四个字符，每个字符向后移动n位实现凯撒密码加密。

例如，输入n为3，再输入abcd，输出defg。只考虑小写字母的情况下，部分代码如下：

    int n;
    char c[4];
   
    cin>>n;
    cin>>c;
    
    for(int i=0;i<4;i++)
    {
      printf("%c",(c[i]+n-97)%26+97);
    }

当代码运行后发现输入：

3
abcd

输出的内容依然是：

abcd

更好玩的事情是，当把源代码中声明变量的顺序调整一下，情况就发生了变化：

char c[4];    
int n;
    
cin>>n;
cin>>c;
for(int i=0;i<4;i++)
{
   printf("%c",(c[i]+n-97)%26+97);
}

运行程序，输入：

3
abcd

输出的内容就变为：

defg

这个代码在不同的机器上应该有不同的运行效果，但是在我的机器上确实发生了这个好玩的情况。存在即合理，到底发生了什么呢？

其实打印一下变量n和c的地址就知道事情的真相了：

int n;
char c[4];

cout<<&n<<endl;
cout<<&numbers<<endl;

cin>>n;
cin>>c;

n和c的地址分别是：

0x28fef8
0x28fef4

可以看见恰好数组c和变量n的内存地址居然是挨在一起的。

当执行到cin>>n的时候，输入3，在0x26fef8中存入数字3。

回车后执行cin>>c，输入abcd。因为c是数组的名称，所以cin会认为输入的abcd是一个字符串，于是编译器会自动在abcd后面补上一个NULL符，NULL符的ASCII码值为0，一般写作'\0'。所以接下来发生的事情就是：

C++把0当做写入输入在第五个元素即c[4]，所以它的写入位置就是数组首地址（即a[0]的地址）偏移4位，这个地址恰好是变量n的地址，所以0被写入到了变量n中。

后续在做字符变化的时候，所有的字符都是与0在做加法运算，因此字符没有产生任何变化。

当交换了变量的声明顺序后，数组c和变量n的地址发生了变化：

char c[4];
int n;

cout<<&n<<endl;
cout<<&c<<endl;

cin>>n;
cin>>c;

此时n和c的地址如下：

0x28fef4
0x28fef8

于是再输入n和abcd的时候内存变为了如下形式：

此时从内存上看，程序中需要的变量n和c[0]c[1]c[2]c[3]都有需要的值，因此程序产生了效果。但是要注意数组依然影响了“无辜的”内存地址0x28fefc。

所以，如果以字符串的形式进行字符数组内容的初始化，必须要让数组的长度至少比字符串字面内容多1位，用来存储编译器添加的NULL结束字符，防止影响到“无辜的”内存空间，造成意想不到的错误。

int n;
char c[5];

//cout<<&n<<endl;
//cout<<&c<<endl;

cin>>n;
cin>>c;
for(int i=0;i<4;i++)
{
    printf("%c",(c[i]+n-97)%26+97);
}