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【C 陷阱与缺陷】(二)语法陷阱

【C 陷阱与缺陷】(二)语法陷阱

作者: 不会编程的程序圆 | 来源:发表于2020-06-06 09:02 被阅读0次

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    0. 理解函数声明

    请思考下面语句的含义:

    (*(void(*)())0)()
    

    前面我们说过 C 语言的声明包含两个部分:类型和类似表达式的声明符。

    最简单的声明符就是单个变量:

    float f, g;
    

    由于声明符和表达式的相似,我们可以在声明符中任意使用括号:

    float ((f));
    

    这个声明的含义是:当对 f 求值时,((f))的类型为 float 类型,可以推知 f 也是浮点类型。

    同样的,我们可以声明函数:

    float ff();
    

    这个声明的含义是:表达式 ff()求值结果是 float 类型,也就是返回 float 类型的函数。

    类似的:

    float *pf;
    

    这个声明的含义是:*pf是一个 float 类型的数,也就是说 pf 是指向 float 类型的指针。

    以上的声明可以结合起来:

    float *g(), (*h)();
    

    *g()(*h)()是浮点表达式。因为()(和[])的优先级高于**g()也就是*(g()):g 是一个函数,该函数返回一个指向浮点数的指针。同理,可以得到 h 是一个函数指针,h 所指向的函数返回值为浮点类型。

    一旦我们知道如何声明一个给定类型的变量,那么该类型的类型转换符就很容易得到:只需要把声明中的变量名和声明末尾的分号去掉,再用括号整体括起来

    比如:

    float (*h)();
    
    (float (*)())p;
    

    假定变量 fp 是一个函数指针,那么如何调用 fp 所指向的函数呢?调用方法如下:

    (*fp)();
    

    *fp 就是该指针所指向的函数。ANSI C 标准允许将上式简写为:

    fp();
    

    但是要记住这是一种简写方法。

    注意:(*fp)()*fp()的含义完全不同,不要省略 *fp 两侧的分号。

    现在我们声明一个返回值为 void 类型的函数指针:

    void (*fp)();
    

    如果我们现在要调用存储位置为 0 的子例程,我们是否可以这样写:

    (*0)();
    

    上式并不能生效,因为运算符 * 需要一个函数指针作为操作数。我们需要对 0 进行类型转换:

    (* (void (*)())0 )();
    

    我们可以使用 typedef来使表述更加清晰:

    typedef void (*funcptr)();
    (*(funcptr)0)();
    

    1. 运算符优先级问题

    if(FLAG & flags != 0){
        ...
    }
    

    FLAG 是一个已经定义的常量,FLAG 是一个整数,该数的二进制表示中只有某一位是 1,其余的位都为 0 ,也就是 2 的某次幂。为了判断整数 flags 的某一位是否也是 1,并且将结果与 0 作比较,我们写出了上面 if 的判断表达式。

    但是!=的优先级高于&,上面的式子被解释为:

    if(FLAG & (flags != 0)){
        ...
    }
    

    这显然不是我们想要的。

    high 和 low 是两个 0 ~ 15 的数,r 是一个八位整数,且 r 的低 4 位与 low 一致,高 4 位与 high 一致,很自然想到:

    r = high<<4 + low;
    

    但是,加法的优先级高于移位运算,本例相当于:

    r = high<<(4 + low);
    

    对于这种情况,有两种更正方法:

    r = (high<<4) + low;
    

    或利用移位运算的优先级高于逻辑运算:

    r = high<<4 | low;
    
    image

    下面我们说几个比较常见的运算符的用法:

    • a.b.c的含义是(a.b).c而不是a.(b.c)

    • 函数指针要写成:(*p)(),如果写成了*p(),编译器会解释为:*(p())

    • *p++会解释为:*(p++)而不是(*p)++

    • 记住两点:

      • 任何一个逻辑运算符的优先级低于任何一个关系运算符。
      • 移位运算符的优先级比算数运算符要低,但是高于关系运算符。
    • 赋值运算符结合方式从右到左,因此:

      a = b = 0;
      

      等价于:

      b = 0;
      a = b;
      
    • 关于涉及赋值运算时优先级的混淆:

      复制一个文件到另一个文件中:

      while(c = getc(in) != EOF)
          putc(c, out);
      

      但是上式被解释为:

      while(c = (getc(in) != EOF))
          putc(c, out);
      

      关系运算符的结果只有 0 或 1 两种可能。最后得到的文件副本中只包含了一组二进制为 1 的字节流。

    2. 注意作为语句结束标志的分号

    考虑下面的例子:

    if(x[i] > big);
        big = x[i];
    

    这与:

    if(x[i] > big)
        big = x[i];
    

    大不相同。

    前面的例子相当于:

    if(x[i] > big) {}
        big = x[i];
    

    无论 x[i] 是否大于 big,赋值都会被执行。

    如果不是多写了分号,而是遗漏了分号,一样会招致麻烦:

    if( n < 3)
        return
    logrec.date = x[0];
    logrec.time = x[1];
    logrec.code = x[2];
    

    遗漏了 return 后的分号,这段程序仍然会顺利通过编译而不会报错,它等价于:

    if( n < 3)
        return logrec.date = x[0];
    logrec.time = x[1];
    logrec.code = x[2];
    

    还有一种情形,也是有分号与没有分号实际效果相差极为不同。那就是当一个声明的结尾紧跟一个函数定义时,如果声明结尾的分号被省略,编译器可能会把声明的类型视作函数的返回值类型。考虑下例:

    struct logrec{
        int date;
        int time;
        int code;
    }
    main(){
        
    }
    

    上面代码段的实际效果是声明函数 main 返回值是结构 logrec 类型。

    如果分号没有被省略,函数 main 的返回值类型会缺省定义为 int 类型。

    3. switch 语句

    switch(color){
        case 1: printf("red");
                break;
        case 2: printf("blue");
                break;
        case 3: printf("yellow");
                break;
    }
    

    如果稍作改动:

    switch(color){
        case 1: printf("red");
        case 2: printf("blue");
        case 3: printf("yellow");
    }
    

    假定 color 的值为 2,那么将会输出:

    blueyellow
    

    因为程序的控制流程在执行了第二个 printf 函数的调用后,会自然地顺序执行下去。第三个 printf 函数也会被调用。

    switch 的这种特性,即使它的弱点,也是它的优势所在。

    对于两个操作数的加减运算,我们可以将操作数变号来取代减法:

    case SUBTRACT:
        opnd2 = -opnd2;
    case ADD:
        ...
    

    在这里,我们是有意省略 break 语句。

    4. 函数调用

    C 语言要求:在函数调用时,即使函数不带参数,也应该包含参数列表。如果,f 是一个函数:

    f();
    

    是一个函数调用语句,而:

    f;
    

    却是一个什么也不作的语句,f 表示函数的地址。

    5. 悬挂 else 引发的问题

    这个相信大家学习 C 的时候老师都会讲,在我的 【C 必知必会】系列教程中也有详细讲解,不懂可以去参考相关。

    这里说一点,写 if 语句时,不要省略括号是一种可以学习的习惯。

    参考资料《C 缺陷与陷阱》


    以上就是本次的内容,感谢观看。

    如果文章有错误欢迎指正和补充,感谢!

    最后,如果你还有什么问题或者想知道到的,可以在评论区告诉我呦,我在后面的文章可以加上。

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    我是程序圆,我们下次再见。

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