C語言的謎題

這幾天，本站推出了幾篇關(guān)于C語言的文章如下所示：

語言的歧義 [酷殼鏈接] [CSDN鏈接]誰說C語言很簡單？ [酷殼鏈接] [CSDN鏈接]6個(gè)變態(tài)的C語言Hello World程序 [酷殼鏈接] [CSDN鏈接]如何加密/弄亂C源代碼 [酷殼鏈接] [CSDN鏈接]C語言的謎題 [酷殼鏈接] [CSDN鏈接]

我們可以看到很多C語言相關(guān)的一些東西。比如《語言的歧義》主要告訴了大家C語言中你意想不到的錯(cuò)誤以及一些歧義上的東西。而《誰說C語言很簡單》則通過一些看似你從來不可能寫出的代碼來告訴大家C語言并不是一件容易事情。《6個(gè)變態(tài)的hello world》和《如何弄亂C的源代碼》則以一種極端的方式告訴大家，不要以為咱們自己寫不出混亂的代碼，每個(gè)程序員其實(shí)都有把代碼搞得一團(tuán)亂的潛質(zhì)。通過這些文章，相信你對編程或是你覺得很簡單的C語言有了一些了解。是的，很不容易吧，以前是不是低估了編程和C語言？今天是否我們又在低估C++和Java呢？ 本篇文章《C語言的謎題》展示了14個(gè)C語言的迷題以及答案，代碼應(yīng)該是足夠清楚的，而且我也相信有相當(dāng)?shù)囊恍├涌赡苁俏覀內(nèi)粘９ぷ骺赡軙姷玫降?。通過這些迷題，希望你能更了解C語言。如果你不看答案，不知道是否有把握回答各個(gè)謎題？讓我們來試試。

1、下面的程序并不見得會輸出 hello-std-out，你知道為什么嗎？

#include#includeint?main()??
{
????while(1)
????{
????????fprintf(stdout,"hello-std-out");
????????fprintf(stderr,"hello-std-err");
????????sleep(1);
????}
????return?0;
}

參考答案：stdout和stderr是不是同設(shè)備描述符。stdout是塊設(shè)備，stderr則不是。對于塊設(shè)備，只有當(dāng)下面幾種情況下才會被輸入，1）遇到回車，2）緩沖區(qū)滿，3）flush被調(diào)用。而stderr則不會。

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?2、下面的程序看起來是正常的，使用了一個(gè)逗號表達(dá)式來做初始化?？上н@段程序是有問題的。你知道為什么呢？

#includeint?main()
{
????int?a?=?1,2;
????printf("a?:?%d/n",a);
????return?0;
}

參考答案：這個(gè)程序會得到編譯出錯(cuò)（語法出錯(cuò)），逗號表達(dá)式是沒錯(cuò)，可是在初始化和變量聲明時(shí)，逗號并不是逗號表達(dá)式的意義。這點(diǎn)要區(qū)分，要修改上面這個(gè)程序，你需要加上括號： int a = (1,2);

?

3、下面的程序會有什么樣的輸出呢？

#includeint?main()
{
????int?i=43;
????printf("%d/n",printf("%d",printf("%d",i)));
????return?0;
}

參考答案：程序會輸出4321，你知道為什么嗎？要知道為什么，你需要知道printf的返回值是什么。printf返回值是輸出的字符個(gè)數(shù)。

?

?4、下面的程序會輸出什么？

#includeint?main()??
{
????float?a?=?12.5;
????printf("%d/n",?a);
????printf("%d/n",?(int)a);
????printf("%d/n",?*(int?*)&a);
????return?0;??
}

參考答案：該項(xiàng)程序輸出如下所示， 0 12 1095237632 原因是：浮點(diǎn)數(shù)是4個(gè)字節(jié)，12.5f 轉(zhuǎn)成二進(jìn)制是：01000001010010000000000000000000，十六進(jìn)制是：0x41480000，十進(jìn)制是：1095237632。所以，第二和第三個(gè)輸出相信大家也知道是為什么了。而對于第一個(gè)，為什么會輸出0，我們需要了解一下float和double的內(nèi)存布局，如下：

float: 1位符號位(s)、8位指數(shù)(e)，23位尾數(shù)(m,共32位) double: 1位符號位(s)、11位指數(shù)(e)，52位尾數(shù)(m,共64位)

然后，我們還需要了解一下printf由于類型不匹配，所以，會把float直接轉(zhuǎn)成double，注意，12.5的float和double的內(nèi)存二進(jìn)制完全不一樣。別忘了在x86芯片下使用是的反字節(jié)序，高位字節(jié)和低位字位要反過來。所以：

float版：0x41480000 (在內(nèi)存中是：00 00 48 41)double版：0x4029000000000000 (在內(nèi)存中是：00 00 00 00 00 00 29 40)

而我們的%d要求是一個(gè)4字節(jié)的int，對于double的內(nèi)存布局，我們可以看到前四個(gè)字節(jié)是00，所以輸出自然是0了。 這個(gè)示例向我們說明printf并不是類型安全的，這就是為什么C++要引如cout的原因了。

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?5、下面，我們再來看一個(gè)交叉編譯的事情，下面的兩個(gè)文件可以編譯通過嗎？如果可以通過，結(jié)果是什么？

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?file1.c

??int?arr[80];

file2.c

extern?int?*arr;
int?main()??
{??????
????arr[1]?=?100;
????printf("%d/n",?arr[1]);
????return?0;??
}

參考答案：該程序可以編譯通過，但運(yùn)行時(shí)會出錯(cuò)。為什么呢？原因是，在另一個(gè)文件中用 extern int *arr來外部聲明一個(gè)數(shù)組并不能得到實(shí)際的期望值，因?yàn)樗麄兊念愋筒⒉黄ヅ?。所以?dǎo)致指針實(shí)際并沒有指向那個(gè)數(shù)組。注意：一個(gè)指向數(shù)組的指針，并不等于一個(gè)數(shù)組。修改：extern int arr[]。（參考：ISO C語言 6.5.4.2 節(jié)）

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?6、請說出下面的程序輸出是多少？并解釋為什么？（注意，該程序并不會輸出 "b is 20"）

#includeint?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;
}

參考答案：該程序在編譯時(shí)，可能會出現(xiàn)一條warning: unreachable code at beginning of switch statement。我們以為進(jìn)入switch后，變量b會被初始化，其實(shí)并不然，因?yàn)閟witch-case語句會把變量b的初始化直接就跳過了。所以，程序會輸出一個(gè)隨機(jī)的內(nèi)存值。

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?7、請問下面的程序會有什么潛在的危險(xiǎn)？

#includeint?main()??
{??????
????char?str[80];
????printf("Enter?the?string:");
????scanf("%s",str);
????printf("You?entered:%s/n",str);
????return?0;
}

參考答案：本題很簡單了。這個(gè)程序的潛在問題是，如果用戶輸入了超過80個(gè)長度的字符，那么就會有數(shù)組越界的問題了，你的程序很有可以及會crash了。

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?8、請問下面的程序輸出什么？

#includeint?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;
}

參考答案：如果你覺得輸出分別是，10，4，11，那么你就錯(cuò)了，錯(cuò)在了第三個(gè)，第一個(gè)是10沒有什么問題，第二個(gè)是4，也沒有什么問題，因?yàn)槭?2位機(jī)上一個(gè)int有4個(gè)字節(jié)。但是第三個(gè)為什么輸出的不是11呢？居然還是10？原因是，sizeof不是一個(gè)函數(shù)，是一個(gè)操作符，其求i++的類型的size，這是一件可以在程序運(yùn)行前（編譯時(shí)）完全的事情，所以，sizeof(i++)直接就被4給取代了，在運(yùn)行時(shí)也就不會有了i++這個(gè)表達(dá)式。

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?9、請問下面的程序的輸出值是什么？

#include#include#define?SIZEOF(arr)?(sizeof(arr)/sizeof(arr[0]))
#define?PrintInt(expr)?printf("%s:%d/n",#expr,(expr))

int?main()
{
????/*?The?powers?of?10?*/
????int?pot[]?=?{
????????????????????0001,
????????????????????0010,
????????????????????0100,
????????????????????1000
????????????????};

????int?i;
????????for(i=0;i<SIZEOF(pot);i++)
????????PrintInt(pot[i]);
????????
????return?0;
}

參考答案：好吧，如果你對于PrintInt這個(gè)宏有問題的話，你可以去看一看《語言的歧義》中的第四個(gè)示例。不過，本例的問題不在這里，本例的輸出會是：1，8，64，1000，其實(shí)很簡單了，以C/C++中，以0開頭的數(shù)字都是八進(jìn)制的。

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10、請問下面的程序輸出是什么？（絕對不是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;
}

參考答案：本題輸出的是100。為什么呢？問題就出在 y = y/*p;上了，我們本來想的是 y / (*p) ，然而，我們沒有加入空格和括號，結(jié)果y/*p中的 /*被解釋成了注釋的開始。于是，這也是整個(gè)惡夢的開始。

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?

11、下面的輸出是什么？

#includeint?main()??
{
????int?i?=?6;
????if(?((++i?<?7)?&&?(?i++/6))?||?(++i?<=?9))
????????;

????printf("%d/n",i);
????return?0;
}

參考答案：本題并不簡單的是考前綴++或反綴++，本題主要考的是&&和||的短路求值的問題。所為短路求值：對于（條件1 && 條件2），如果“條件1”是false，那“條件2”的表達(dá)式會被忽略了。對于（條件1 || 條件2），如果“條件1”為true，而“條件2”的表達(dá)式則被忽略了。所以，我相信你會知道本題的答案是什么了。

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12、下面的C程序是合法的嗎？如果是，那么輸出是什么？

#includeint?main()??
{?
????int?a=3,?b?=?5;

????printf(&a["Ya!Hello!?how?is?this??%s/n"],?&b["junk/super"]);
????
????printf(&a["WHAT%c%c%c??%c%c??%c?!/n"],?1["this"],
????????2["beauty"],0["tool"],0["is"],3["sensitive"],4["CCCCCC"]);
????????
????return?0;??
}

參考答案：本例是合法的，輸出如下：

Hello! how is this? super That is C !

本例主要展示了一種另類的用法。下面的兩種用法是相同的：

"hello"[2] 2["hello"]

如果你知道：a[i] 其實(shí)就是 *(a+i)也就是 *(i+a)，所以如果寫成 i[a] 應(yīng)該也不難理解了。

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13、請問下面的程序輸出什么？（假設(shè)：輸入 Hello, World）

#includeint?main()??
{?
????char?dummy[80];
????printf("Enter?a?string:/n");
????scanf("%[^r]",dummy);
????printf("%s/n",dummy);
????return?0;
}

參考答案：本例的輸出是“Hello, Wo”，scanf中的"%[^r]"是從中作梗的東西。意思是遇到字符r就結(jié)束了。

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14、下面的程序試圖使用“位操作”來完成“乘5”的操作，不過這個(gè)程序中有個(gè)BUG，你知道是什么嗎？

#include#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;
}

參考答案：本題的問題在于函數(shù)FiveTimes中的表達(dá)式“t = a<<2 + a;”，對于a<<2這個(gè)位操作，優(yōu)先級要比加法要低，所以這個(gè)表達(dá)式就成了“t = a << (2+a)”，于是我們就得不到我們想要的值。該程序修正如下：

int?FiveTimes(int?a)??
{
????int?t;
????t?=?(a<<2)?+?a;
????return?t;
}

（全文完）