C语言坑题

本文深入探讨了C语言编程中的常见陷阱,包括类型不匹配导致的意外行为、switch-case语句中的变量作用域误解、sizeof运算符的行为特性、短路求值的影响以及位操作中的优先级错误。通过具体示例,揭示了这些陷阱背后的原因,并提供了相应的解决方案。

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下面的程序会输出什么?

#include <stdio.h> int main()   {
    float a = 12.5;
    printf("%d\n", a);
    printf("%d\n", (int)a);
    printf("%d\n", *(int *)&a);
    return 0;   }

参考答案:
该项程序输出如下所示,
0
12
1095237632
原因是:浮点数是4个字节,12.5f 转成二进制是:01000001010010000000000000000000,十六进制是:0x41480000,十进制是:1095237632。所以,第二和第三个输出相信大家也知道是为什么了。而对于第一个,为什么会输出0,我们需要了解一下float和double的内存布局,如下:

float: 1位符号位(s)、8位指数(e),23位尾数(m,共32位)
double: 1位符号位(s)、11位指数(e),52位尾数(m,共64位)
然后,我们还需要了解一下printf由于类型不匹配,所以,会把float直接转成double,注意,12.5的float和double的内存二进制完全不一样。别忘了在x86芯片下使用是的反字节序,高位字节和低位字位要反过来。所以:

float版:0x41480000 (在内存中是:00 00 48 41)
double版:0x4029000000000000 (在内存中是:00 00 00 00 00 00 29 40)
而我们的%d要求是一个4字节的int,对于double的内存布局,我们可以看到前四个字节是00,所以输出自然是0了。

这个示例向我们说明printf并不是类型安全的,这就是为什么C++要引如cout的原因了。

请说出下面的程序输出是多少?并解释为什么?(注意,该程序并不会输出 “b is 20″)

#include <stdio.h>
int main()  
{      
    int a=1;      
    switch(a)      
    {   
        int b=20;          
        case 1: 
            printf("b is %d\n",b);
            break;
        default:
            printf("b is %d\n",b);
            break;
    }
    return 0;
}

参考答案:该程序在编译时,可能会出现一条warning: unreachable code at beginning of switch statement。我们以为进入switch后,变量b会被初始化,其实并不然,因为switch-case语句会把变量b的初始化直接就跳过了。所以,程序会输出一个随机的内存值。
请问下面的程序输出什么?

#include <stdio.h>
int main()  
{
    int i;
    i = 10;
    printf("i : %d\n",i);
    printf("sizeof(i++) is: %d\n",sizeof(i++));
    printf("i : %d\n",i);
    return 0;
}

参考答案:如果你觉得输出分别是,10,4,11,那么你就错了,错在了第三个,第一个是10没有什么问题,第二个是4,也没有什么问题,因为是32位机上一个int有4个字节。但是第三个为什么输出的不是11呢?居然还是10?原因是,sizeof不是一个函数,是一个操作符,其求i++的类型的size,这是一件可以在程序运行前(编译时)完全的事情,所以,sizeof(i++)直接就被4给取代了,在运行时也就不会有了i++这个表达式。
下面的输出是什么?

#include <stdio.h>
int main()  
{
    int i = 6;
    if( ((++i < 7) && ( i++/6)) || (++i <= 9))
        ;
 
    printf("%d\n",i);
    return 0;
}

参考答案:本题并不简单的是考前缀++或反缀++,本题主要考的是&&和||的短路求值的问题。所为短路求值:对于(条件1 && 条件2),如果“条件1”是false,那“条件2”的表达式会被忽略了。对于(条件1 || 条件2),如果“条件1”为true,而“条件2”的表达式则被忽略了。所以,我相信你会知道本题的答案是什么了。
下面的程序试图使用“位操作”来完成“乘5”的操作,不过这个程序中有个BUG,你知道是什么吗?

#include <stdio.h>
#define PrintInt(expr) printf("%s : %d\n",#expr,(expr))
int FiveTimes(int a)  
{
    int t;
    t = a<<2 + a;
    return t;
}
 
int main()  
{
    int a = 1, b = 2,c = 3;
    PrintInt(FiveTimes(a));
    PrintInt(FiveTimes(b));
    PrintInt(FiveTimes(c));
    return 0;
}

参考答案:本题的问题在于函数FiveTimes中的表达式“t = a<<2 + a;”,对于a<<2这个位操作,优先级要比加法要低,所以这个表达式就成了“t = a << (2+a)”,于是我们就得不到我们想要的值。该程序修正如下: [c] int FiveTimes(int a) { int t; t = (a<<2) + a; return t; }

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