《C陷阱与缺陷》读书笔记

  1. 在 C 语言中,符号中间的空白(包括空格符、制表符和换行符)将被忽略。
  2. 贪心法:C 语言中,每一个符号应该包含尽可能多的字符。
  3. 如果一个整型常量的第一个字符为 0,那么该常量将被视为八进制数。
  4. 用单引号引起的一个字符实际上代表一个整数,整数值对应于该字符在编译器所采用的字符集中的序列值;而用双引号引起的字符串,代表的却是一个指向无名数组起始字符的指针,该数组被双引号中的字符以及一个额外的二进制为 0 的字符 \0 初始化。
  5. != 的优先级比 & 高,加法运算符优先级比移位运算符高。
  6. 优先级表:
  7. 优先级助记:
    1. 优先级最高的并不是真正意义上的运算符,包括数组下标,函数调用操作符,结构成员选择操作符。他们都是自左至右结合。
    2. 单目运算符的优先级仅次于前者,在所有真正意义上的运算符中,他们的优先级最高。类型转换也是单目运算符,他们自右至左结合。接下来是双目运算符。其中,算术运算符优先级最高,移位运算符次之,关系运算符再次之,接着是逻辑运算符,赋值运算符,最后是条件运算符。
    3. 我们需要记住的最重要两点是:(1)任何一个逻辑运算符的优先级低于任何一个关系运算符;(2)移位运算符优先级比算术运算符低,但比关系运算符高。
  8. 任何两个逻辑运算符都具有不同的优先级,所有按位运算符优先级要比顺序运算符高,每个『与』运算符要比相应的『或』高,而按位异或介于按位与和按位或之间。
  9. 注意不要在 ifwhile 语句后面写一个分号,如果要写,请用大括号括起来。实际上,这也是我们提倡的一种编程风格。
  10. C 语言要求,在函数调用时即使函数不带参数,也应包括参数列表。因此,如果 f 是一个函数,f() 是一个函数调用语句,而 f 是一个什么也不做的语句,更精确的说,它计算函数 f 的地址,却并不调用该函数。
  11. 悬挂 else 问题的解决方法:else 总是与同一括号内最近的未匹配的 if 结合。
  12. C 语言中只有一维数组,而且数组大小在编译时就作为一个常数确定下来。然而,数组元素可以是任何类型的对象,当然也可以是另外一个数组。
  13. 对于一个数组,我们只能做两件事:确定数组大小,以及获得指向该数组下标为 0 元素的指针。其他对数组的一切操作,都是通过指针来进行的。换句话说,任何一个数组下标运算都等同于一个对应的指针运算。
  14. 对于 int ar[12][13],说明 ar 数组拥有 12 个数组类型的元素,其中每个元素都是拥有 13 个整型元素的数组(而不是反过来的)。因此,sizeof(ar) 的值是 12*13*sizeof(int)。
  15. 对于除 sizeof 之外的其他场合,ar 总被解释为指向数组起始元素的指针。
  16. 对于 int ar[12];&ar 是一个指向数组的指针,而 ar 是指向数组首元素的指针。
  17. eg:int *p; 对指针的声明解释方式应该是 *p 是一个整型值,所以 p 就是一个指向整型元素的指针。
  18. 由于栈顶在内存中处于低地址空间,栈底处于高地址空间,故数组在入栈时是从后往前的(也就是由下标大的值依次往下标小的值压栈)。
  19. C 语言中,字符串常量代表了一块包括字符串中所有字符以及一个空字符 \0 的内存区域的地址。
  20. malloc 函数可能无法开辟足够的空间,因此可能返回空指针。然而,即使开辟成功,也应在使用完毕后及时释放该空间。
  21. 在字符串拷贝时,新开辟的空间大小往往是 strlen(s)+1
  22. C 语言无法将数组作为参数传递给一个函数。如果我们使用数组名作为参数,它会被转换为指向数组第一个元素的指针。但其他情况下不会这样转换,比如 extern char hello[];extern char *hello;
  23. C 语言中将一个常数转换为一个指针,得到的结果取决于具体的 C 编译器。但有一个例外,就是 0。编译器保证由 0 转换而来的指针不等于任何有效的指针。出于代码文档化的考虑,常数 0 经常用一个符号来代替:#define NULL 0
  24. 将 0 转化为指针使用时,该指针绝对不能解除引用(dereference)。
  25. 避免『栏杆错误』的原则:
    1. 首先考虑最简单情况下的特例,然后将得到的结果外推。
    2. 仔细计算边界,绝不掉以轻心。
    3. 或者将栏杆的边界设为左闭右开区间(直接相减,结果不用加一,即不对称边界)。
  26. 求值顺序:和运算符的优先级不是一回事。典型的运算符有 &&(若左边为假,则不会对右边求值),||(和 && 一样,先对左侧求值,只在需要时才对右侧操作数求值),?:(eg:a:b?c; 先对 a 求值,再根据 a 的值决定对 b 还是 c 进行求值),,(逗号,先对左侧求值,然后该值被丢弃,再对右侧操作数求值)。实际上,C 语言只有这四种运算符存在规定的求值顺序,其他运算符对其操作数的求值顺序是未定义的。
  27. 承上,要说明的是,分隔函数参数的逗号并非是逗号运算符。例如,函数 f 需要两个参数,则 f(x,y); 的求值顺序是未定义的;而函数 g 只需要一个参数,则 g(x,y) 先对 x 求值,然后将其丢弃,再对 y 求值。特别地,赋值运算符并不保证任何求值顺序。
  28. 关于整数运算:无符号数没有『溢出』之说,因为无符号数是以 2 的 n 次方为模(n 是结果中的二进制位数)。如果一个有符号数和一个无符号数进行运算,有符号数会被转换为无符号数,所以也不会溢出。
  29. main 函数如果不写返回值,默认为 int。一个返回值为整型的函数如果返回失败,实际上隐式地返回了某个『垃圾』整数,只要该值不被用到,就无关紧要。但有些情况下对于 main 的返回值却并非如此,大多数 C 语言实现都通过 main 返回值来告知操作系统该操作是成功还是失败。典型的处理方案是,返回值为 0 代表执行成功,非0代表失败。如果该程序被别的程序调用,且 main 没有返回值,那么有可能看上去执行失败,得到令人惊讶的结果。
  30. 许多系统中连接器是独立于 C 语言实现的,且与 C 编译器分离,它不可能了解 C 语言的诸多细节。但它能够理解机器语言和内存布局。C 编译器有责任以适当的方式通知链接器,确保未指定初始值的外部变量初始化为 0。
  31. static 定义的变量(或函数)的作用域值局限于本文件内,其他文件是不可见的。
  32. 如果一个函数在被定义或声明之前被调用,那么他的返回值类型默认为整型,但这往往会得出错误的结果。C 语言的规则是,如果一个未声明的标示符后面跟了一个开括号,那么它被视为一个返回整型的函数。
  33. 如果一个函数的参数中没有 floatshortchar 类型的参数,在声明中可以省略其参数类型的说明。
  34. 如果在一个源文件中定义一个变量,在另一个源文件中用 external 声明它,则他们的类型必须相同(这是程序员的责任)。尤其注意,不要定义为 char name[]; 而声明为 char *name;
  35. 对于 char c; (c=getchar())!=EOF;c 被声明为 char 类型,而不是 int 类型,这意味着:c无法容纳所有可能的字符,特别是,可能无法容纳 EOF。一种可能是,某些合法的字符被『截断』后使得 c 的值与 EOF 相同;另一种可能是,c 根本无法取得 EOF 的值。对于前一种情况,文件将在复制的中途终止;对于后一种情况,程序将陷入死循环。但实际上,可能还有第三种情况,就是编译器直接在 while 中比较 getchar() 的返回值和 EOF,而不是将 c 拿来比较,这样的话,程序看起来『似乎』能够正确运行。
  36. 对文件的读写:为了保持与过去不能同时进行读写操作的程序向下兼容性,一个输入操作后不能直接紧跟一个输出操作,反之亦然。如果要同时进行输入和输出,必须在其中插入 fseek() 函数的调用。
  37. 所有的 C 语言实现中都包括有 signal() 库函数,作为捕获异步事件的一种方式。(要使用它,需引入 signal.h 头文件)。
  38. 因为函数调用有一定的开销,所以将一些小的函数定义为宏,可以提高运行时效率。但定义宏时,要确保其中的参数没有副作用,并且为每一个参数加上括号。
  39. 不能忽视宏中的空格;宏并不是语句;宏并不是函数;宏并不是类型定义;
  40. 对于标示符的规定,ANSIC 所能保证的只是,C 语言必须能够区别出前 6 个字符不同的外部名称,并不区分字母的大小写。因此,若两个函数的名称为 print_fieldsprint_float,或者 StateSTATE,这样的命名就不恰当。
  41. C 语言的定义中对 3 种不同类型整数的相对长度做了一些规定(short,int,long):
    1. 3 种类型的整数其长度是非递减的;
    2. 一个普通整数(int)足够大以容纳任何数组下标;
    3. 字符长度由硬件特性决定。
  42. 如果 c 是一个字符变量,想用 (insigned)c 将其转化为无符号整数,这时会失败的。因为在字符c转化为无符号整数时,c 首先会被转化为 int 型整数,而此时可能得到非预期的结果。正确的方式是 (insigned char)c,因为 unsigned char 类型的字符在转化为无符号整数是无需转化为 int 型整数,而是直接进行转化。
  43. 对于移位运算符:向右移位时,如果被移位的对象是无符号数,那么空出的为将被 0 填充;若是有符号数,则既可用 0 填充(逻辑移位),也可用符号位填充(算数移位)。
  44. 移位计数允许的取值范围是 0~n(n 是该变量的二进制位数),即大于等于 0,而小于 n。因此,不可能在单次操作中将某个数的所有位都移出。为什么要有这个限制呢?原因是只要加上了这个限制,我们就能在硬件上高效的实现移位运算。
  45. 移位运算符的效率要比除法高效得多。但即使 C 实现将符号位复制到空出的位中,有符号整数的向右移位也不等同于除以 2 的某次幂。证明:(-1)>>1,这个操作结果一般不可能为 0,但 (-1)/2 在大多数 C 实现上结果都是 0。
  46. 内存位置 0:NULL指针,不指向任何对象。因此,除非是用于赋值或比较运算,出于其他任何目的使用NULL指针都是非法的。
  47. 除法运算时发生的截断:假定我们让 q=a/b;r=a%b;(假定 b 大于 0)。我们希望 a,b,q,r 之间维持的关系是:
    1. 最重要的一点:我们希望 q*b+r==a,因为这是余数的定义。
    2. 如果我们改变 a 的符号,我们希望改变 q 的符号,但不会改变其绝对值。
    3. b>0 时,我们希望保证 r>=0r<b
      但是很不幸,以上三条无法同时成立(可以自行验证)。因此 C 语言(或其他语言)在实现除法时,必须放弃其中的至少一条,大多数程序设计语言选择放弃第 3 条,而改为余数与被除数的正负号相同。然而,C 语言的定义只保证了性质1,以及当 a>=0b>0 时,保证 |r|<|b| 以及 r>=0
  48. rand 函数有两个版本,分别是 VAX-11(返回值范围为 0~231-1)和 AT&T(返回值范围为 0~215-1)。如果我们用到了 rand 函数,就必须根据特定的 C 语言实现做出『剪裁』。ANSCI 标准中定义了一个常数 RAND_MAX,它的值等于随机数的最大取值。
  49. 在一个负数前加上 - 转化为整数有可能溢出。
  50. 建议:
    1. 在编写程序时,考查最简单的特例。比如当部分输入数据为空或只有一个元素时。
    2. 使用不对称边界。例如数组的下标。
    3. 进行预防性编程。

【完】