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  C语言编程中的常见问题之C语言 【注册男护士专用博客】          

C语言编程中的常见问题之C语言

www.nanhushi.com     佚名   不详 

第1章  C语言

    本章主要描述C语言一些基本要素。当你开始编写C程序时,你可能对C语言的一些基本问题感到困惑,如C语言所使用的约定、关键字和术语等。本章将回答这方面你经常会遇到的一些问题。
    例如,switch语句是最常用的一种C语言构件,本章将回答与它有关的三个常见问题。本章还涉及其它几个问题,如循环、分支、运算符的优先级和程序块技术。在阅读本章时,请注意有关switch语句和运算符优先级的一些问题,这些问题常常会使C语言的初学者感到迷惑。

    1.1  什么是局部程序块(local block)?
    局部程序块是指一对大括号({})之间的一段C语言程序。一个C函数包含一对大括号,这对大括号之间的所有内容都包含在一个局部程序块中。if语句和swich语句也可以包含一对大括号,每对大括号之间的代码也属于一个局部程序块。此外,你完全可以创建你自己的局部程序块,而不使用C函数或基本的C语句。你可以在局部程序块中说明一些变量,这种变量被称为局部变量,它们只能在局部程序块的开始部分说明,并且只在说明它的局部程序块中有效。如果局部变量与局部程序块以外的变量重名,则前者优先于后者。下面是一个使用局部程序块的例子:

#include <stdio.h>
void main(void);
void main()
{
     / * Begin local block for function main() * /
     int test_ var = 10;
     printf("Test variable before the if statement: %d\n", test_var);
     if (test_var>5)
     {
           / * Begin local block for "if" statement * /
           int test_ var = 5;
           printf("Test variable within the if statement: %d\n",
                   test_var);
           {
                 / * Begin independent local block (not tied to
                      any function or keyword) * /
                  int test_var = 0;
                  printf (
                 "Test variable within the independent local block: %d\n",
                 test_var)
      }
      / * End independent local block * /
      printf ("Test variable after the if statement: %d\n", test_var);
}
/*End local block for function main () * /

上例产生如下输出结果:

Test variable before the if statement: 10
Test variable within the if statement: 5
Test variable within the independent local block:0
Test variable after the if statement: 10

    注意,在这个例子中,每次test_var被定义时,它都要优先于前面所定义的test_var变量。此外还要注意,当if语句的局部程序块结束时,程序重新进入最初定义的test_var变量的作用范围,此时test_var的值为10。
    请参见:


    1.2可以把变量保存在局部程序块中吗?
    1.2  可以把变量保存在局部程序块中吗?
    用局部程序块来保存变量是不常见的,你应该尽量避免这样做,但也有极少数的例外。例如,为了调试程序,你可能要说明一个全局变量的局部实例,以便在相应的函数体内部进行测试。为了使程序的某一部分变得更易读,你也可能要使用局部程序块,例如,在接近变量被使用的地方说明一个变量有时就会使程序变得更易读。然而,编写得较好的程序通常不采用这种方式来说明变量,你应该尽量避免使用局部程序块来保存变量。
    请参见:
    1.1 什么是局部程序块?
    1.3  什么时候用一条switch语句比用多条if语句更好?
    如果你有两个以上基于同一个数字(numeric)型变量的条件表达式,那么最好使用一条switch语句。例如,与其使用下述代码:
if (x ==l)
     printf ("x is equal to one. \n");
else if (x ==2)
     printf ("x is equal to two. \n");
else if (x = =3)
     printf ("x is equal to three. \n");
else
     printf ("x is not equal to one, two, or three. \n");

不如使用下述代码,它更易于阅读和维护:

switch (x)
{
     case 1:  printf ("x is equal to one. \n");
                      break;
     case 2:  printf ("x is equal to two. \n");
                      break
     case 3:  printf (’x is equal to three. \n");
                      break;
     default: printf ("x is not equal to one, two, or three. \n");
                      break;
}

    注意,使用switch语句的前提是条件表达式必须基于同一个数字型变量。例如,尽管下述if语句包含两个以上的条件,但该例不能使用switch语句,因为该例基于字符串比较,而不是数字比较:

   char *name="Lupto";
    if(!stricmp(name,"Isaac"))    
        printf("Your name means’Laughter’.\n");
    else if(!stricmp(name,"Amy"))
        printf("Your name means’Beloved’.\n");
    else if(!stricmp(name,"Lloyd"))
        printf("Your name means’Mysterious’.\n");
    else
        printf("I haven’t a clue as to what your name means.\n");
    请参见:
    1.4 switch语句必须包含default分支吗7    
    1.5 switch语句的最后一个分支可以不要break语句吗?
    1. 4 switch语句必须包含default分支吗?
    不,但是为了进行错误检查或逻辑检查,还是应该在switch语句中加入default分支。例如,下述switch语句完全合法:

switch (char_code)
{
      case tyt:
      case ’y’: printf ( " You answered YES ! \n" )


           break
      case ’N’:
      case ’n’: printf ("You answered NO!\n");
           break
}

但是,如果一个未知字符被传递给这条switch语句,会出现什么情况呢?这时,程序将没有任何输出。因此,最好还是加入一个default分支,以处理这种情况:

......
default: printf ("Unknown response : %d\n", char_code);
          break
......

  此外,default分支能给逻辑检查带来很多方便。例如,如果用switch语句来处理数目固定的条件,而且认为这些条件之外的值都属于逻辑错误,那么可以加入一个default分支来辨识逻辑错误。请看下列:

void move_cursor (int direction)
{
     switch (direction)
     {
           case UP:     cursor_up()
                            break
           case DOWN:   cursor_down()
                            break
           case LEFT:   cursor_left ()
                            break
           case RIGHT:  cursor_ right ( )
                             break
           default:     printf ("Logic error on line number %ld!!! \n",
                                     __ LINE__ )
                             break
     }
}

 
    请参见:    
    1.3 什么时候用一条switch语句比用多条if语句更好?
    1.5 Switch语句的最后一个分支可以不要break语句吗?

    1.5 switch语句的最后一个分支可以不要break语句吗?
    尽管switch语句的最后一个分支不一定需要break语句,但最好还是在switch语句的每个分支后面加上break语句,包括最后一个分支。这样做的主要原因是:你的程序很可能要让另一个人来维护,他可能要增加一些新的分支,但没有注意到最后一个分支没有break语句,结果使原来的最后一个分支受到其后新增分支的干扰而失效。在每个分支后面加上break语句将防止发生这种错误并增强程序的安全性。此外,目前大多数优化编译程序都会忽略最后一条break语句,所以加入这条语句不会影响程序的性能。

    请参见:
    1. 3 什么时候用一条switch语句比用多条if语句更好?
    1. 4 switch语句必须包含default分支吗?

    1. 6 除了在for语句中之外,在哪些情况下还要使用逗号运算符?
    逗号运算符通常用来分隔变量说明、函数参数、表达式以及for语句中的元素。下例给出了使用逗号的多种方式:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>


void main(void);

void main ()
{
     / * Here, the comma operator is used to separate
          three variable declarations.  * /
     int i, j, k;
     / * Notice how you can use the comma operator to perform
          multiple initializations on the same line.  * /
     i=0, j=1, k=2;
printf("i= %d, j=%d, k= %d\n", i, j, k);
     / * Here, the comma operator is used to execute three expressions
          in one line: assign k to i, increment j, and increment k.
          The value that i receives is always the rigbtmost expression.  * /
     i= ( j++, k++ );
     printf("i=%d, j=%d, k=%d\n", i, j, k);
     / * Here, the while statement uses the comma operator to
          assign the value of i as well as test it.  * /
     while (i=(rand() % 100), i !=50)
        printf("i is %d, trying again... \n", i)
     printf ("\nGuess what? i is 50!\n" )
}

 请注意下述语句:
     i:(j++,k++)
    这条语句一次完成了三个动作,依次为:
    (1)把k值赋给i。这是因为左值(lvaule)总是等于最右边的参数,本例的左值等于k。注意,本例的左值不等于k++,因为k++是一个后缀自增表达式,在把k值赋给j之后k才会自增。如果所用的表达式是++k,则++k的值会被赋给i,因为++k是一个前缀自增表达式,k的自增发生在赋值操作之前。
    (2)j自增。
    (3)k自增。
    此外,还要注意看上去有点奇怪的while语句:
while (i=(rand() % 100), i !=50)
  printf("i is %d, trying again... \n");

  这里,逗号运算符将两个表达式隔开,while语句的每次循环都将计算这两个表达式的值。逗号左边是第一个表达式,它把0至99之间的一个随机数赋给i;第二个表达式在while语句中更常见,它是一个条件表达式,用来判断i是否不等于50。while语句每一次循环都要赋予i一个新的随机数,并且检查其值是否不等于50。最后,i将被随机地赋值为50,而while语句也将结束循环。
    请参见:
    1.12 运算符的优先级总能保证是“自左至右”或“自右至左”的顺序吗?
    1.13 ++var和var++有什么区别?
    1.7  怎样才能知道循环是否提前结束了?
    循环通常依赖于一个或多个变量,你可以在循环外检查这些变量,以确保循环被正确执行。请看下例:

int x
char * cp[REQUESTED_BLOCKS]
/ * Attempt (in vain, I must add... )to
     allocate 512 10KB blocks in memory.  * /
for (x = 0;  x<REQUESTED_ BLOCKS ; x++ )
{
     cpi[x]= (char * ) malloc (10000,1)
     if (cp[x]= = (char * ) NULL)
           break


}
/ * If x is less than REQUESTED-BLOCKS,
     the loop has ended prematurely.  * /
if (x<REQUESTED_BLOCKS)
  printf ("Bummer ! My loop ended prematurely ! \n" );

 注意,如果上述循环执行成功,它一定会循环512次。紧接着循环的if语句用来测试循环次数,从而判断循环是否提前结束。如果变量x的值小于512,就说明循环出错了。

    1.8  goto,longjmp()和setjmp()之间有什么区别?
    goto语句实现程序执行中的近程跳转(local jump),longjmp()和setjmp()函数实现程序执行中的远程跳转(nonlocaljump,也叫farjump)。通常你应该避免任何形式的执行中跳转,因为在程序中使用goto语句或longjmp()函数不是一种好的编程习惯。
    goto语句会跳过程序中的一段代码并转到一个预先指定的位置。为了使用goto语句,你要预先指定一个有标号的位置作为跳转位置,这个位置必须与goto语句在同一个函数内。在不同的函数之间是无法实现goto跳转的。下面是一个使用goto语句的例子:

void bad_programmers_function(void)
{
     int x
     printf("Excuse me while I count to 5000... \n") ;
     x----l~
     while (1)
    {
           printf(" %d\n", x)
           if (x ==5000)
                 goto all_done
           else
                 x=x+1;
    }
all_done:
     prinft("Whew! That wasn’t so bad, was it?\n");
}
如果不使用goto语句,是例可以编写得更好。下面就是一个改进了实现的例子:
void better_function (void)
{
     int x
     printf("Excuse me while I count to 5000... \n");
     for (x=1; x<=5000, x++)
           printf(" %d\n", x)
     printf("Whew! That wasn’t so bad, was it?\n") ;
}

   前面已经提到,longjmp()和setjmp()函数实现程序执行中的远程跳转。当你在程序中调用setjmp()时,程序当前状态将被保存到一个jmp_buf类型的结构中。此后,你可以通过调用longjmp()函数恢复到调用setjmp()时的程序状态。与goto语句不同,longjmp()和setjmp()函数实现的跳转不一定在同一个函数内。然而,使用这两个函数有一个很大的缺陷,当程序恢复到它原来所保存的状态时,它将失去对所有在longjmp()和setjmp()之间动态分配的内存的控制,也就是说这将浪费所有在longjmp()和setjmp()之间用malloc()和calloc()分配所得的内存,从而使程序的效率大大降低。因此,你应该尽量避免使用longjmp()和setjmp()函数,它们和goto语句一样,都是不良编程习惯的表现。
    下面是使用longjmp()函数和setjmp()函数的一个例子:

#include <stdio.h>
#include <setjmp.h>
jmp_buf saved_state;
void main(void);
void call_ longjmp (void);
void main(void)
{
     int ret_code;
     printf("The current state of the program is being saved... \n");
     ret_code = setjmp (saved_state)
     if (ret_code ==1)
     {
           printf("The longjmp function has been called. \n" )
           printf("The program’s previous state has been restored. \n");


           exit(0)
     }
     printf("I am about to call longjmp and\n");
     printf(’return to the previous program state... \n" )
     call_ longjmp ( )
}
void call_longjmp (void)
{
     longjmp (saved_state, 1 )
}

  1.9  什么是左值(lvaule)?
    左值是指可以被赋值的表达式。左值位于赋值语句的左侧,与其相对的右值(rvaule,见 1.11)则位于赋值语句的右侧。每条赋值语句都必须有一个左值和一个右值。左值必须是内存中一个可存储的变量,而不能是一个常量。下面给出了一些左值的例子:

int x;
int *p_int;
x=1;
   p_int=5;

  变量x是一个整数,它对应于内存中的一个可存储位置,因此,在语句“x=1”中,x就是一个左值。注意,在第二个赋值语句“*p_int=5"中,通过“*”修饰符访问p_int所指向的内存区域;因此,p_int是一个左值。相反,下面的几个例子就不是左值:

#define CONST_VAL 10
int x
/* example 1 * /
l=x;
/ * example 2 * /
CONST_VAL = 5;

 在上述两条语句中,语句的左侧都是一个常量,其值不能改变,因为常量不表示内存中可
存储的位置。因此,这两条赋值语句中没有左值,编译程序会指出它们是错误的。
    请参见:    
    1. 10 数组(array)可以是左值吗?    .
    1. 11 什么是右值(rvaule)?

    1.10 数组(array)可以是左值吗?
    在1.9中,左值被定义为可被赋值的表达式。那么,数组是可被赋值的表达式吗?不是,因为数组是由若干独立的数组元素组成的,这些元素不能作为一个整体被赋值。下述语句是非法的:
    int x[5],y[5];
    x=y;
    不过,你可以通过for循环来遍历数组中的每个元素,并分别对它们赋值,例如:
    int i;
    int x[5];
    int y[5];
    ......
    for(i=0; i<5,i++)
    x[i]=y[i];
    ......

    此外,你可能想一次拷贝整个数组,这可以通过象memcpy()这样的函数来实现,例如:
    memcpy(x,y,sizeof(y));

    与数组不同,结构(structure)可以作为左值。你可以把一个结构变量赋给另一个同类型的结构变量,例如:    
    typedef struct t_name
    {
    charlast_name[25];    

   char first_name[15];
    char middle-init [2];
} NAME
...
NAME my_name, your_name;
...
your_name = my_name;
...

   在上例中,结构变量my_name的全部内容被拷贝到结构变量your_name中,其作用和下述语句是相同的:
    memcpy(your_name,my_name,sizeof(your_name);
    请参见:    
    1.9  什么是左值(lvaule)?
    1.11 什么是右值(rvaule)?
    1.11 什么是右值(rvaule)?
    在1.9中,左值被定义为可被赋值的表达式,你也可以认为左值是出现在赋值语句左边的表达式。这样,右值就可以被定义为能赋值的表达式,它出现在赋值语句的右边。与左值不同,右值可以是常量或表达式:例如:    
    int X,y;
    x = 1;    /*  1 iS an rvalue,  x is an lvalue  */
    y=(x+1);    /*  (x+1)is an rvalue;y is an lvalue  */
    在1.9中已经介绍过,一条赋值语句必须有一个左值和一个右值,因此,下述语句无法通过编译,因为它缺少一个右值:


    int x;
    x=void_function_call();  /* the{unction void—function—call()
                               returns nothing */
    如果上例中的函数返回一个整数,那么它可以被看作一个右值,因为它的返回值可以存储
  到左值x中。

    请参见:
    1.9  什么是左值(lvaule)?    
    1.10 数组可以是左值吗?   

    1.12 运算符的优先级总能保证是“自左至右”或“自右至左”的顺序吗?
    对这个问题的简单回答是:这两种顺序都无法保证。C语言并不总是自左至右或自右至左求值,一般说来,它首先求函数值,其次求复杂表达式的值,最后求简单表达式的值。此外,为了进一步优化代码,目前流行的大多数C编译程序常常会改变表达式的求值顺序。因此,你应该用括号明确地指定运算符的优先级。例如,请看下述表达式:
    a=b+c/d/function—call() * 5
    上述表达式的求值顺序非常模糊,你很可能得不到所要的结果,因此,你最好明确地指定运算符的优先级:
    a=b+(((c/d)/function—call())* 5)
    这样,就能确保表达式被正确求值,而且编译程序不会为了优化代码而重新安排运算符的优先级了。
    1.13  ++var和var++有什么区别?
    “++”运算符被称为自增运算符。如果“++”运算符出现在变量的前面(++var),那么在表达式使用变量之前,变量的值将增加1。如果“++”运算符出现在变量之后(var++),那么先对表达式求值,然后变量的值才增加1。对自减运算符(--)来说,情况完全相同。如果运算符出现在变量的前面,则相应的运算被称为前缀运算;反之,则称为后缀运算。
    例如,请看一个使用后缀自增运算符的例子:
    int x, y;
    x=1;    
    y=(x++* 5);
    上例使用了后缀自增运算符,在求得表达式的值之后,x的值才增加1,因此,y的值为1乘以5,等于5。在求得表达式的值之后,x自增为2。
    现在看一个使用前缀自增运算符的例子:
    int x, y;
    x=1;
    y=(++x*5);
    这个例子和前一个相同,只不过使用了前缀自增运算符,而不是后缀自增运算符,因此,x的值先增加1,变为2,然后才求得表达式的值。这样,y的值为2乘以5,等于10。
    1.14  取模运算符(modulus operator)“%”的作用是什么?
    取模运算符“%”的作用是求两个数相除的余数。例如,请看下面这段代码:
    x=15/7;
    如果x是一个整数,x的值将为2。然而,如果用取模运算符代替除法运算符"/",得到的结果就不同了:
    X=15%7;
    这个表达式的结果为15除以7的余数,等于1。这就是说,15除以7得2余1。
    取模运算符通常用来判断一个数是否被另一个数整除。例如,如果你要打印字母表中序号为3的倍数的字母,你可以使用下面这段代码:
    int x;
    for(x=1; x<=26; x++)
    if((x%3)==0)
       printf("%c"; x+64);   

上例将输出字符串"cfilorux",即字母表中序号为3的倍数的所有字母。 

 

文章录入:杜斌    责任编辑:杜斌 
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