C语言的谜题

时间 2020-01-18

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这几天，本站推出了几篇关于C语言的文章以下所示：

语言的歧义 [酷壳连接] [CSDN连接]
谁说C语言很简单？ [酷壳连接] [CSDN连接]
6个变态的C语言Hello World程序 [酷壳连接] [CSDN连接]
如何加密/弄乱C源代码 [酷壳连接] [CSDN连接]
C语言的谜题 [酷壳连接] [CSDN连接]

咱们能够看到不少C语言相关的一些东西。好比《语言的歧义》主要告诉了你们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》则经过一些看似你历来不可能写出的代码来告诉你们C语言并非一件容易事情。《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你们，不要觉得我们本身写不出混乱的代码，每一个程序员其实都有把代码搞得一团乱的潜质。经过这些文章，相信你对编程或是你以为很简单的C语言有了一些了解。是的，很不容易吧，之前是否是低估了编程和C语言？今天是否咱们又在低估C++和Java呢？本篇文章《C语言的谜题》展现了14个C语言的迷题以及答案，代码应该是足够清楚的，并且我也相信有至关的一些例子多是咱们平常工做可能会见获得的。经过这些迷题，但愿你能更了解C语言。若是你不看答案，不知道是否有把握回答各个谜题？让咱们来试试。

一、下面的程序并不见得会输出 hello-std-out，你知道为何吗？

#include <stdio.h>#include <unistd.h>int main()
{
    while(1)
    {
        fprintf(stdout,"hello-std-out");
        fprintf(stderr,"hello-std-err");
        sleep(1);
    }
    return 0;
}
参考答案：stdout和stderr是否是同设备描述符。stdout是块设备，stderr则不是。对于块设备，只有当下面几种状况下才会被输入，1）遇到回车，2）缓冲区满，3）flush被调用。而stderr则不会。

二、下面的程序看起来是正常的，使用了一个逗号表达式来作初始化。惋惜这段程序是有问题的。你知道为何呢？

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a = 1,2;
    printf("a : %d\n",a);
    return 0;
}
参考答案：这个程序会获得编译出错（语法出错），逗号表达式是没错，但是在初始化和变量声明时，逗号并非逗号表达式的意义。这点要区分，要修改上面这个程序，你须要加上括号： int a = (1,2);

三、下面的程序会有什么样的输出呢？

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i=43;
    printf("%d\n",printf("%d",printf("%d",i)));
    return 0;
}
参考答案：程序会输出4321，你知道为何吗？要知道为何，你须要知道printf的返回值是什么。printf返回值是输出的字符个数。

四、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：该项程序输出以下所示， 0 12 1095237632 缘由是：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。因此，第二和第三个输出相信你们也知道是为何了。而对于第一个，为何会输出0，咱们须要了解一下float和double的内存布局，以下：

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)
而后，咱们还须要了解一下printf因为类型不匹配，因此，会把float直接转成double，注意，12.5的float和double的内存二进制彻底不同。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。因此：

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)
而咱们的%d要求是一个4字节的int，对于double的内存布局，咱们能够看到前四个字节是00，因此输出天然是0了。这个示例向咱们说明printf并非类型安全的，这就是为何C++要引如cout的缘由了。

五、下面，咱们再来看一个交叉编译的事情，下面的两个文件能够编译经过吗？若是能够经过，结果是什么？

file1.c

int arr[80];file2.c

extern int *arr;
int main()
{
    arr[1] = 100;
    printf("%d\n", arr[1]);
    return 0;
}
参考答案：该程序能够编译经过，但运行时会出错。为何呢？缘由是，在另外一个文件中用 extern int *arr来外部声明一个数组并不能获得实际的指望值，由于他们的类型并不匹配。因此致使指针实际并无指向那个数组。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）

六、请说出下面的程序输出是多少？并解释为何？（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。咱们觉得进入switch后，变量b会被初始化，其实并否则，由于switch-case语句会把变量b的初始化直接就跳过了。因此，程序会输出一个随机的内存值。

七、请问下面的程序会有什么潜在的危险？

#include <stdio.h>
int main()
{
    char str[80];
    printf("Enter the string:");
    scanf("%s",str);
    printf("You entered:%s\n",str);
    return 0;
}
参考答案：本题很简单了。这个程序的潜在问题是，若是用户输入了超过80个长度的字符，那么就会有数组越界的问题了，你的程序颇有能够及会crash了。

八、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：若是你以为输出分别是，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，由于是32位机上一个int有4个字节。可是第三个为何输出的不是11呢？竟然仍是10？缘由是，sizeof不是一个函数，是一个操做符，其求i++的类型的size，这是一件能够在程序运行前（编译时）彻底的事情，因此，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。

九、请问下面的程序的输出值是什么？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#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;}
参考答案：好吧，若是你对于PrintInt这个宏有问题的话，你能够去看一看《语言的歧义》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。

十、请问下面的程序输出是什么？（绝对不是10）

#include <stdio.h>
#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。为何呢？问题就出在 y = y/*p;上了，咱们原本想的是 y / (*p) ，然而，咱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。因而，这也是整个恶梦的开始。

十一、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），若是“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），若是“条件1”为true，而“条件2”的表达式则被忽略了。因此，我相信你会知道本题的答案是什么了。

十二、下面的C程序是合法的吗？若是是，那么输出是什么？

#include <stdio.h>
int 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;
}
参考答案：本例是合法的，输出以下：

Hello! how is this? super That is C !
本例主要展现了一种另类的用法。下面的两种用法是相同的：

"hello"[2] 2["hello"]
若是你知道：a[i] 其实就是 *(a+i)也就是 *(i+a)，因此若是写成 i[a] 应该也不难理解了。

1三、请问下面的程序输出什么？（假设：输入 Hello, World）

#include <stdio.h>
int main()
{
    char dummy[80];
    printf("Enter a string:\n");
    scanf("%[^r]",dummy);
    printf("%s\n",dummy);
    return 0;
}
参考答案：本例的输出是“Hello, Wo”，scanf中的"%[^r]"是从中做梗的东西。意思是遇到字符r就结束了。

1四、下面的程序试图使用“位操做”来完成“乘5”的操做，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这个位操做，优先级要比加法要低，因此这个表达式就成了“t = a << (2+a)”，因而咱们就得不到咱们想要的值。该程序修正以下：

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