C 语言疑难杂症

无聊在网上找了些C语言的东东练一下手，竟然发现其实还有好多细节之前，没注意到，该好好复习一下先。

解决掉的问题先不发出来，把疑问的先做个笔记，过几天解决了就回来修改补上。

 

#include <stdio.h>
struct{
        int i;
        char j;
        double a;
        int b[20];
}aaa1;
main()
{
    aaa1.i = 1;
    aaa1.j = 'a';
    aaa1.a = 0;
    printf("%d\n",sizeof(aaa1.i));
    printf("%d\n",sizeof(aaa1.j));
     printf("%d\n",sizeof(aaa1.b));
      printf("%d\n",sizeof(aaa1.a));
    printf("%d\n",sizeof(aaa1));
    
    getch();
}


运行结构是：

4

1

80

8

96

问题出在  char j; 这里，单独查看，可以看到 char类型占用一个 byte，但是为什么放都结构体里面的时候，它就占用了 4 个byte 呢？难道结构体有对自己的元素类型占用空间做了强制规定吗？

在dev-c++ 里面，调试了一下：

看到的结构体里面，竟然没有 j 这个元素，取而代之的是 i=97'a' 这又怎么解释呢？

—。—#

//-----------------------------------------

找到这篇文章，哈哈，我想红色字就是我要的答案了：

intarray[3]={35,56,37};
int*pa=array;

　　通过指针pa访问数组array的三个单元的方法是：

*pa;//访问了第0号单元
*(pa+1);//访问了第1号单元
*(pa+2);//访问了第2号单元

　　从格式上看倒是与通过指针访问结构成员的不正规方法的格式一样。

　　所有的C/C++编译器在排列数组的单元时，总是把各个数组单元存放在连续的存储区里，单元和单元之间没有空隙。但在存放结构对象的各个成员时，在某种编译环境下，可能会需要字对齐或双字对齐或者是别的什么对齐，需要在相邻两个成员之间加若干个"填充字节"，这就导致各个成员之间可能会有若干个字节的空隙。

　　所以，例中，即使*pstr访问到了结构对象ss的第一个成员变量a，也不能保证*(pstr+1)就一定能访问到结构成员b。因为成员a和成员b之间可能会有若干填充字节，说不定*(pstr+1)就正好访问到了这些填充字节呢。这也证明了指针的灵活性。要是你的目的就是想看看各个结构成员之间到底有没有填充字节，嘿，这倒是个不错的方法。

//-----------------------------------------

 

当全局变量跟局部变量有冲突时，局部变量会把全局变量隐藏掉。据说可以用加 :: 的方式来强制访问全局变量，但是我加了这个符号根本就编译不过去，应该是C++ 才有的吧？

#include<stdio.h>
int main()
{
    int i=3;
    int j;
    j = (++i) + (++i) + (++i);
    printf("i=%d,j=%d", i ,j);

    getch();
}

超简单的代码，可是，运行后 i=6,j=16

怎么回事呢？？

解答：

1、一个变量在一条语句中出现一次以上，不宜使用自加运算。  

2、自加运算是编译器相关的，不同的编译器得到的结果不同。

3、这里面存在一个符号优化的问题,对于j=(++i)+(++i)+(++i):是先算前两项(++i)+(++i),再和最后一个(++i)相加...

一些常被问到的知识点：

什么是标准预定义宏?

ANSIC标准定义了以下6种可供C语言使用的预定义宏：
----------------------------------------------------------------------------
   宏  名                     作    用
----------------------------------------------------------------------------
  __LINE__           在源代码中插入当前源代码行号
  __FILE__           在源代码中插入当前源代码文件名
  __DATE__           在源代码中插入当前编译日期〔注意和当前系统日期区别开来〕
  __TIME__           在源代码中插入当前编译时间〔注意和当前系统时间区别开来〕  
  __STDC__           当要求程序严格遵循ANSIC标准时该标识符被赋值为1。
----------------------------------------------------------------------------

标识符__LINE__和__FILE__通常用来调试程序；标识符__DATE__和__TIME__通常用来在编译后的程序中加入一个时间标志，以区分程序的不同版本；当要求程序严格遵循ANSIC标准时，标识符__STDC__就会被赋值为1；当用C++编译程序编译时，标识符__cplusplus就会被定义。

 

#include <stdio.h>
int main ()
{
    printf("该输出行在源程序中的位置：%d\n", __LINE__ );
    printf("该程序的文件名为：%s\n", __FILE__ );
    printf("当前日期为：%s\n", __DATE__ );
    printf("当前时间为：%s\n", __TIME__ );
    return 0;

}

连接运算符“##”和字符串化运算符"#"有什么作用?[仔细理解]

连接运算符“##”可以把两个独立的字符串连接成一个字符串。在C的宏中，经常用到“##”运算符，请看下例：
    #include
    #define SORT(X)  sort_function ## X
    void main(vOid)；
    void main(vOid)
    {
        char *array；
        int  elements，element_size；
        SORT(3) (array，elements，element_size)；
    }

在该例中，宏SORT利用“##”运算符把字符串sort_function和经参数x传递过来的字符串连接起来，这意味着语句 SORT(3)(array，elemnts，element_size) 将被预处理程序转换为语句：
    sort_function3(array，elements，element_size)；

从宏SORT的用法中你可以看出，如果在运行时才能确定要调用哪个函数，你可以利用“##”运算符动态地构造要调用的函数的名称。

#include<stdio.h>
#define FUNC(X) func ## X
int func1(int a, int b)
{
    return 1;
}
int func2(int a, int b)
{
    return 2;
}

int main()
{
    int a, b, result;
    result = FUNC(1)(a, b);
    printf("---%d---\n", result);
    result = FUNC(2)(a, b);
    printf("---%d---\n", result);
    getchar();
    return 0;

}


符串化运算符"#"运算符能将宏的参数转换为带双引号的字符串，请看下例：

    define DEBUG_VALUE(v)  printf(#v"is equal to %d. \n", v)

    你可以在程序中用 DEBUG_VALUE 宏检查变量的值，请看下例:

    int x＝20;

    DEBUG_VALUE(x);

上述语句将在屏幕上打印"x is equal to 20"。这个例子说明，宏所使用的“#”运算符是一种非常方便的调试工具。

 

#include <stdio.h>
#define DEBUG_VALUE_INT(v) printf(#v" is equal to %d.\n",v )
#define DEBUG_VALUE_STR(v) printf(#v" is equal to %s.\n",v )
int main(int)
{
      int x = 0;
      char str[] = "asdfqweqwfdvasdf";
      DEBUG_VALUE_INT(x);
      DEBUG_VALUE_STR(str);
      getchar();
      return 0;

}


怎样删去字符串尾部的空格?

C语言没有提供可删去字符串尾部空格的标准库函数，但是，编写这样的一个函数是很方便的。请看下例：

 

#include <stdio.h>
# include <string.h>
char * rtrim( char * );
int main()
{
//char * trail_str = "0123456789 "; 把字符串定义成这种形式时，运行程序的时候会出现异常
char trail_str[21] = "0123456789 ";
    printf( "Before calling rtrim(), trail_str is '%s'\n" , trail_str );
    printf( "and has a length of %d. \n" , strlen( trail_str ) );
    rtrim(trail_str);
    printf( "After calling rttim(), trail_ str is '%s'\n", trail_str );
    printf( "and has a length of %d. \n" , strlen( trail_str ) ) ;
    getchar();
    return 0;
}
/* The rtrim() function removes trailing spaces from a string. */
char * rtrim( char * str )
{
    int n = strlen(str) - 1; 
    while( n > 0 ) 
    {
        if( *( str + n ) != ' ' ) 
        {
            //在windows下，将str字符串的某一位设置为值 '\0' 时，会出现异常..
            *( str + n + 1 ) = '\0'; 
            break ; 
        }
        else 
        {
            printf("%c, %d\n", str[n], str[n] ); 
            n--;
        }
    }
    return str;
}


 

在上例中，rtrim()是用户编写的一个函数，它可以删去字符串尾部的空格。函数rtrim()从字符串中位于null字符前的那个字符开始往回检查每个字符，当遇到第一个不是空格的字符时，就将该字符后面的字符替换为null字符。因为在C语言中null字符是字符串的结束标志，所以函数rtrim()的作用实际上就是删去字符串尾部的所有空格。

怎样删去字符串头部的空格?

C语言没有提供可删去字符串头部空格的标准库函数，但是，编写这样的一个函数是很方便的。请看下例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
char *ltrim(char * );
char *rtrim(char * );
void main (void)
{

…

}
char * ltrim(char * str)
{
    strrev(str); /* Call strrev to reverse the string. */
    rtrim(str); /* Call rtrim to remvoe the "trailing" spaces. */
    strrev(str); /* Restore the string's original order. */
    return str ; /* Return a pointer to the string. */
}
char* rtrim(char* str)
{
…
}


在上例中，删去字符串头部空格的工作是由用户编写的ltrim()函数完成的，该函数调用了6．2的例子中的rtrim()函数和标准C库函数strrev()。ltrim()函数首先调用strrev()函数将字符串颠倒一次，然后调用rtrim()函数删去字符串尾部的空格，最后调用strrev()函数将字符串再颠倒一次，其结果实际上就是删去原字符串头部的空格。

  

怎样打印字符串的一部分? 

使用printf()函数打印字符串的任意部分，请看下例：

 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main()
{
    char * source_str = "THIS IS THE SOURCE STRING" ;
    /* Use printfO to print the first 11 characters of source_str. */
    printf("First 11 characters: ' %11.11s'\n" , source_str);
    /* Use printf() to print only the last 13 characters of source _str. */
    printf("Last 13 characters:'%13.13s'\n", source_str+(strlen(source_str)-13));

}
    输出结果为：
    First 11 characters: 'THIS IS THE'
    Last 13 characters：'SOURCE STRING'


在上例中，第一次调用printf()函数时，通过指定参数"%11.11s"，迫使printf()函数只打印11个字符的长度，因为源字符串的长度大于11个字符，所以在打印时源字符串将被截掉一部分，只有头11个字符被打印出来。第二次调用printf()函数时，它将源字符串的最后13个字符打印出来，其实现过程为：
(1)用strlen()函数计算出source_str字符串的长度，即strlen(source_str)。
(2)将source_str的长度减去13(13是将要打印的字符数)，得出source_str中剩余字符数，且pstrlen(source_str)-13。
(3)将strlen(source_str)-13和source_str的地址相加，得出指向source_str中倒数第13个字符的地址的指针；即source_str+(strlen(source_str)-13)。这个指针就是printf()函数的第二个参数。
(4)通过指定参数“％13．13s”，迫使printf()函数只打印13个字符的长度，其结果实际上就是打印源字符串的最后13个字符。

 

 

 

  

用malloc()函数更好还是用calloc()函数更好?

函数malloc()和calloc()都可以用来分配动态内存空间，但两者稍有区别。malloc()函数有一个参数，即要分配的内存空间的大小：   
    void *malloc(size_t size);   
calloc()函数有两个参数，分别为元素的数目和每个元素的大小，两个参数的乘积就是要分配的空间的大小：   
    void *calloc(size_t numElements，size_t sizeOfElement);
如果调用成功，函数malloc()和calloc()都将返回所分配的内存空间的首地址。
malloc()函数和calloc()函数的主要区别是前者不能初始化所分配的内存空间，而后者能。如果由malloc()函数分配的内存空间原来没有被使用过，则其中的每一位可能都是0；反之，如果这部分内存空间曾经被分配、释放和重新分配，则其中可能遗留各种各样的数据。也就是说，使用malloc()函数的程序开始时(内存空间还没有被重新分配)能正常运行，但经过一段时间后(内存空间已被重新分配)可能会出现问题。

calloc()函数会将所分配的内存空间中的每一位都初始化为零，也就是说，如果你是为字符类型或整数类型的元素分配内存，那么这些元素将保证会被初始化为零；如果你是为指针类型的元素分配内存，那么这些元素通常(但无法保证)会被初始化为空指针；如果你是为实数类型的元素分配内存，那么这些元素可能(只在某些计算机中)会被初始化为浮点型的零。

malloc()函数和calloc()函数的另一点区别是calloc()函数会返回一个由某种对象组成的数组，但malloc()函数只返回一个对象。为了明确是为一个数组分配内存空间，有些程序员会选用calloc()函数。但是，除了是否初始化所分配的内存空间这一点之外，绝大多数程序员认为以下两种函数调用方式没有区别：
    calloc( numElements，sizeOfElement )；
    malloc( numElements * sizeOfElement )；

需要解释的一点是，理论上(按照ANSIC标准)指针的算术运算只能在一个指定的数组中进行，但是在实践中，即使C编译程序或翻译器遵循这种规定，许多C程序还是冲破了这种限制。因此，尽管malloc()函数并不能返回一个数组，它所分配的内存空间仍然能供一个数组使用(对realloc()函数来说同样如此，尽管它也不能返回一个数组)。总之，当你在calloc()函数和malloc()函数之间作选择时，你只需考虑是否要初始化所分配的内存空间，而不用考虑函数是否能返回一个数组。

 

   

NULL和NUL有什么不同?

NULL是在头文件中专门为空指针定义的一个宏。NUL是ASCII字符集中第一个字符的名称，它对应于一个零值。C语言中没有NUL这样的预定义宏。注意：在ASCII字符集中，数字0对应于十进制值80，不要把数字0和'\0'(NUL)的值混同起来。

NULL可以被定义为(void *)0，而NUL可以被定义为'\0'。NULL和NUL都可以被简单地定义为0，这时它们是等价的，可以互换使用，但这是一种不可取的方式。为了使程序读起来更清晰，维护起来更容易，你在程序中应该明确地将NULL定义为指针类型，而将NUL定义为字符类型。

 

 

  

在程序退出main()函数之后，还有可能执行一部分代码吗?

可以，但这要借助C库函数atexit()。利用atexit()函数可以在程序终止前完成一些“清理”工作——如果将指向一组函数的指针传递给atexit()函数，那么在程序退出main()函数后(此时程序还未终止)就能自动调用这组函数。在使用atexit()函数时你要注意这样两点：

第一: 由atexit()函数指定的要在程序终止前执行的函数要用关键字void说明，并且不能带参数；

第二: 由atexit()函数指定的函数在入栈时的顺序和调用atexit()函数的顺序相反，即它们在执行时遵循后进先出(LIFO)的原则。

 

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
void my_exit1(void)
{
    printf("my_exit1() function !\n");
}
void my_exit2(void)
{
    printf("my_exit2() function !\n");
}
int main()
{
    atexit ( my_exit1 );
    atexit ( my_exit2 );
    printf("now, eixt this program...\n");
    exit(0);
}
输出结果为：

now, eixt this program...
my_exit2() function !
my_exit1() function !


数组作为函数的常数时，可以通过sizeof运算符得到函数数组的大小吗?

不可以。当把数组作为函数的参数时，你无法在程序运行时通过数组参数本身告诉函数该数组的大小，因为函数的数组参数相当于指向该数组第一个元素的指针。这意味着把数组传递给函数的效率非常高，也意味着程序员必须通过某种机制告诉函数数组参数的大小。为了告诉函数数组参数的大小，人们通常采用以下两种方法：

第一种方法是将数组和表示数组大小的值一起传递给函数，例如memcpy()函数就是这样做的：
    memcpy( dest，source，length );

第二种方法是引入某种规则来结束一个数组，例如在C语言中字符串总是以ASCII字符NUL('\0')结束，而一个指针数组总是以空指针结束。请看下述函数，它的参数是一个以空指针结束的字符指针数组，这个空指针告诉该函数什么时候停止工作：
    void printMany( char *strings[] )   
    {
        int i = 0;  
        while( strings[i] != NULL )
        {
            puts(strings[i]);
            ++i;
        }
    }

正象9.5中所说的那样，C程序员经常用指针来代替数组下标，因此大多数C程序员通常会将上述函数编写得更隐蔽一些：
    void printMany( char *strings[] )
    {
        while( *strings )
        {
            puts(*strings++)；
        }
    }

尽管你不能改变一个数组名的值，但是strings是一个数组参数，相当于一个指针，因此可以对它进行自增运算，并且可以在调用puts()函数时对strings进行自增运算 [注意辨别这种情况：对“int array[10] 数组的array不能进行自加运算”]。

 

 

 

  

array_name和&array_name有什么不同?

前者是指向数组中第一个元素的指针，后者是指向整个数组的指针。注意: 笔者建议读者读到这里时暂时放下本书，写一下指向一个含MAX个元素的字符数组的指针变量的说明。希望你不要敷衍了事，因为只有这样你才能真正了解C语言表示复杂指针的句法的奥秘。下文将介绍如何获得指向整个数组的指针。

数组是一种类型，它有三个要素，即基本类型(数组元素的类型)，大小(当数组被说明为不完整类型时除外)，数组的值(整个数组的值)。你可以用一个指针指向整个数组的值：
    char a[MAX];    /*array of MAX characters*/
    char *p = a;    
    char *pa = &a; 
在运行了上述这段代码后，你就会发现p和pa的打印结果是一个相同的值，即p和pa指向同一个地址。但是，p和pa指向的对象是不同的。

上述定义和以下定义是相同的，它们的含义都是“ap是一个含MAX个字符指针的数组”: char *ap[MAX].

以下这种定义并不能获得一个指向整个数组的值的指针：char *(ap[MAX]).

 

 

 

 

 

 

怎样判断一个字符是数字、字母或其它类别的符号?

在头文件ctype.h中定义了一批函数，它们可用来判断一个字符属于哪一类别。下面列出了这些函数：
---------------------------------------------------------------------------------------
   函数         字符类别               返回非零值的字符
---------------------------------------------------------------------------------------
  isdigit()     十进制数               0--9
  isxdigit()    十六进制数             0--9，a—f，或A--F
  isalnum()     字母数字符号           0--9，a--Z，或A--Z
  isalpha()     字母                   a—z或A--Z
  islower()     小写字母               a—z
  isupper()     大写字母               A--Z
  isspace()     空白符                 空格符，水平制表符，垂直制表符，换行符，换页符，或回车符
  isgraph()     非空白字符             任何打印出来不是空白的字符(ASCII码从21到7E)
  isprint()     可打印字符             所有非空白字符，加上空格符
  ispunct()     标点符                 除字母数字符号以外的所有非空白字符
  iscntrl()     控制字符               除可打印字符外的所有字符(ASCII码从00到1F，加上7F)
----------------------------------------------------------------------------------------

与前文提到过的使用标准库函数的好处相似，调用上述这些宏而不是自己编写测试字符类别的程序也有三点好处。首先，这些宏运算速度快，因为它们的实现方式通常都是利用位屏蔽技术来检查一个表，所以即使是进行一项相当复杂的检查，也比真正去比较字符的值要快得多。其次，这些宏都是正确的。如果你自己编写一个测试程序，你很容易犯逻辑上或输入上的错误，例如引入了一个错误的字符(或漏掉了一个正确的字符)。第三，这些宏是可移植的。信不信由你，并非所有的人都使用同样的含PC扩充字符的ASCII字符集。也许今天你还不太在意，但是，当你发现你的下一台计算机使用的是Unicode字符集而不是ASCII字符集，你就会庆幸自己原来没有按照字符集中的字符值来编写程序。

 

其他字符转换函数：

isascii（测试字符是否为ASCII 码字符） 

int isascii(int c)；

检查参数c是否为ASCII码字符，也就是判断c的范围是否在0到127之间。若参数c为ASCII码字符，则返回TRUE，否则返回NULL(0)。

 

toascii（将整型数转换成合法的ASCII 码字符） 

int toascii(int c)；

toascii()会将参数c转换成7位的unsigned char值，第八位则会被清除，此字符即会被转成ASCII码字符。将转换成功的ASCII码字符值返回。

 

tolower（将大写字母转换成小写字母） 

int tolower(int c)；

若参数c为大写字母则将该对应的小写字母返回。返回转换后的小写字母，若不须转换则将参数c值返回。

 

toupper（将小写字母转换成大写字母） 

int toupper(int c)；

若参数c为小写字母则将该对映的大写字母返回。返回转换后的大写字母，若不须转换则将参数c值返回。

 

以isalmun为例，说明这些函数的用法[剩余的其他函数跟它类似]：
int isalnum ( int c )
检查参数c是否为英文字母或阿拉伯数字，若参数c为字母或数字，则返回TRUE，否则返回NULL。此为宏定义，非真正函数。

#include<stdio.h>
#include <ctype.h>
int main()
{
    char str[]=;
    int i;
    for( i = 0; str[i] != 0; i++ )
    {
        if( isalnum( str[i] ) ) 
            printf("%c is an alphanumeric character\n", str[i] ); 
    }
}