C语言的谜题

我们可以看到很多C语言相关的一些东西。比如《语言的歧义》主要告诉了大家C语言中你意想不到的错误以及一些歧义上的东西。而《谁说C语言很简单》 则通过一些看似你从来不可能写出的代码来告诉大家C语言并不是一件容易事情。《6个变态的hello world》和《如何弄乱C的源代码》则以一种极端的方式告诉大家，不要以为咱们自己写不出混乱的代码，每个程序员其实都有把代码搞得一团乱的潜质。通过 这些文章，相信你对编程或是你觉得很简单的C语言有了一些了解。是的，很不容易吧，以前是不是低估了编程和C语言？今天是否我们又在低估C++和Java 呢？

本篇文章《C语言的谜题》展示了14个C语言的迷题以及答案，代码应该是足够清楚的，而且我也相信有相当的一些例子可能是我们日常工作可能会见得到 的。通过这些迷题，希望你能更了解C语言。如果你不看答案，不知道是否有把握回答各个谜题？让我们来试试。

1、下面的程序并不见得会输出 hello-std-out，你知道为什么吗？

01

#include

02

#include

03	int main()

04

{

05

while(1)

06

{

07	fprintf(stdout,"hello-std-out");

08	fprintf(stderr,"hello-std-err");

09

sleep(1);

10

}

11

return 0;

12

}

参考答案：stdout和stderr是不是同设备描述符。stdout是块设备，stderr则不是。对于块 设备，只有当下面几种情况下才会被输入，1）遇到回车，2）缓冲区满，3）flush被调用。而stderr则不会。

2、下面的程序看起来是正常的，使用了一个逗号表达式来做初始化。可惜这段程序是有问题的。你知道为什么呢？

1

#include

2

3	int main()

4

{

5	int a = 1,2;

6	printf("a : %d\n",a);

7

return 0;

8

}

参考答案：这个程序会得到编译出错（语法出错），逗号表达式是没错，可是在初始化和变量声明时，逗号并不是逗号 表达式的意义。这点要区分，要修改上面这个程序，你需要加上括号： int a = (1,2);

3、下面的程序会有什么样的输出呢？

1

#include

2	int main()

3

{

4

int i=43;

5	printf("%d\n",printf("%d",printf("%d",i)));

6

return 0;

7

}

参考答案：程序会输出4321，你知道为什么吗？要知道为什么，你需要知道printf的返回值是什么。 printf返回值是输出的字符个数。

4、下面的程序会输出什么？

1

#include

2	int main()

3

{

4	float a = 12.5;

5	printf("%d\n", a);

6	printf("%d\n", (int)a);

7	printf("%d\n", *(int *)&a);

8

return 0;

9

}

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：0×41480000，十进制 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：0×41480000 (在内存中是：00 00 48 41)
• double版：0×4029000000000000 (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。

5、下面，我们再来看一个交叉编译的事情，下面的两个文件可以编译通过吗？如果可以通过，结果是什么？

file1.c

1	int arr[80];

file2.c

1	extern int *arr;

2	int main()

3

{

4	arr[1] = 100;

5	printf("%d\n", arr[1]);

6

return 0;

7

}

参考答案：该程序可以编译通过，但运行时会出错。为什么呢？原因是，在另一个文件中用 extern int *arr来外部声明一个数组并不能得到实际的期望值，因为他们的类型并不匹配。所以导致指针实际并没有指向那个数组。注意：一个指向数组的指针，并不等于 一个数组。修改：extern int arr[]。（参考：ISO C语言 6.5.4.2 节）

6、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″）

01

#include

02	int main()

03

{

04

int a=1;

05

switch(a)

06

{

07

int b=20;

08

case 1:

09	printf("b is %d\n",b);

10

break;

11

default:

12	printf("b is %d\n",b);

13

break;

14

}

15

return 0;

16

}

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。

7、请问下面的程序会有什么潜在的危险？

1

#include

2	int main()

3

{

4	char str[80];

5	printf("Enter the string:");

6	scanf("%s",str);

7	printf("You entered:%s\n",str);

8

return 0;

9

}

参考答案：本题很简单了。这个程序的潜在问题是，如果用户输入了超过80个长度的字符，那么就会有数组越界的问 题了，你的程序很有可以及会crash了。

8、请问下面的程序输出什么？

01

#include

02	int main()

03

{

04

int i;

05

i = 10;

06	printf("i : %d\n",i);

07	printf("sizeof(i++) is: %d\n",sizeof(i++));

08	printf("i : %d\n",i);

09

return 0;

10

}

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。

9、请问下面的程序的输出值是什么？

01

#include

02

#include

03

04	#define SIZEOF(arr) (sizeof(arr)/sizeof(arr[0]))

05	#define PrintInt(expr) printf("%s:%d\n",#expr,(expr))

06

07	int main()

08

{

09	/* The powers of 10 */

10	int pot[] = {

11

0001,

12

0010,

13

0100,

14

1000

15

};

16

17

int i;

18

for(i=0;i

19	PrintInt(pot[i]);

20

21

return 0;

22

}

参考答案：好吧，如果你对于PrintInt这个宏有问题的话，你可以去看一看《》中的第四个示例。不过，本例 的问题不在这里，本例的输出会是：1，8，64，1000，其实很简单了，以C/C++中，以0开头的数字都是八进制的。

10、请问下面的程序输出是什么？（绝对不是10）

#include 
#define PrintInt(expr) printf("%s : %dn",#expr,(expr))

int main()
{
    int y = 100;
    int *p;
    p = malloc(sizeof(int));
    *p = 10;
    y = y/*p; /*dividing y by *p */;
    PrintInt(y);
    return 0;
}

参考答案：本题输出的是100。为什么呢？问题就出在 y = y/*p;上了，我们本来想的是 y / (*p) ，然而，我们没有加入空格和括号，结果y/*p中的 /*被解释成了注释的开始。于是，这也是整个恶梦的开始。

11、下面的输出是什么？

01

#include

02	int main()

03

{

04	int i = 6;

05	if( ((++i < 7) && ( i++/6)) || (++i <= 9))

06

;

07

08	printf("%d\n",i);

09

return 0;

10

}

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。

12、下面的C程序是合法的吗？如果是，那么输出是什么？

01

#include

02	int main()

03

{

04	int a=3, b = 5;

05

06	printf(&a["Ya!Hello! how is this? %s\n"], &b["junk/super"]);

07

08	printf(&a["WHAT%c%c%c  %c%c  %c !\n"], 1["this"],

09	2["beauty"],0["tool"],0["is"],3["sensitive"],4["CCCCCC"]);

10

11

return 0;

12

}

参考答案：
本例是合法的，输出如下：

Hello! how is this? super
That is C !

本例主要展示了一种另类的用法。下面的两种用法是相同的：

“hello”[2]
2["hello"]

如果你知道：a[i] 其实就是 *(a+i)也就是 *(i+a)，所以如果写成 i[a] 应该也不难理解了。

13、请问下面的程序输出什么？（假设：输入 Hello, World）

1

#include

2	int main()

3

{

4	char dummy[80];

5	printf("Enter a string:\n");

6	scanf("%[^r]",dummy);

7	printf("%s\n",dummy);

8

return 0;

9

}

参考答案：本例的输出是“Hello, Wo”，scanf中的”%[^r]“是从中作梗的东西。意思是遇到字符r就结束了。

14、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？

01

#include

02	#define PrintInt(expr) printf("%s : %d\n",#expr,(expr))

03	int FiveTimes(int a)

04

{

05

int t;

06	t = a<<2 + a;

07

return t;

08

}

09

10	int main()

11

{

12	int a = 1, b = 2,c = 3;

13	PrintInt(FiveTimes(a));

14	PrintInt(FiveTimes(b));

15	PrintInt(FiveTimes(c));

16

return 0;

17

}

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：

1	int FiveTimes(int a)

2

{

3

int t;

4	t = (a<<2) + a;

5

return t;

6

}