《C陷阱与缺陷》摘要

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一、词法“陷阱”

1.1 =不同于==

注意：if(x = y) 这样写可能会使得编译器出现一些警告
而if((x = y) != 0) 这样写使得代码的意图一目了然，也显示的进行比较。

1.2 & 和 | 不同于 && 和 ||

同样的，将按位运算符 & 与逻辑运算符 &&，或者将按位运算符 | 和 逻辑预算符 || 调换，也是很容易犯的错误。

1.3 词法分析中的 “ 贪心法 ”

编译器将成语分解成符号的方法是，从左到右一个字符一个字符地读入，如果该字符可能组成一个符号，那么再读入下一个字符，判断两个字符是否可以组成一个字符。如果可以则继续读入下一个，往复直到组成的字符串不能组成一个有意义的字符。这种处理策略被称为“贪心法”。

注意：字符中间不能嵌有空白（空格符、指标符和换行符）
例：a—b 与表达式 a– -b的含义相同而与 a- –b的含义不同
同时页要特别小心×/ 或者 /×的使用 不经意间就有可能同注释关联导致程序错误。

1.4 整型常量

一个整型常量的第一个字符是数字0，那么该常量将被视为八进制数。
例：010与10的含义截然不同

1.5 字符与字符串

单引号和双引号含义迥异，在某些情况下弄混，编译器是不会检测报错的。
用单引号引起的一个字符实际上代表一个整数，用双引号引起的字符串代表的是一个指向无名数组起始字符的指针。

二、语法“陷阱”

2.·1 理解函数声明

例1：float(*h)(); 表示h是一个指向返回值为浮点类型的函数的指针。
例2：(*(void(*)())0)()
分析：第一步，调用函数指针所指向的函数，(*fp)(); //括号一定要加，加括号是函数指针，不加则变为了*((fp)()) 就是一个返回值是指针的函数。
第二步，指向返回值为void的类型的函数的指针，结果就成了对0的类型转换，(void (*) ()) 0,
然后用(void (*) ()) 0 来替换fp 从而得到(*(void(*)())0)()
不过使用typedef来解决这个问题无疑是一个更好的方式：
typedef void (*funcptr)();
(* (funcptr)0) ();
例3：void (* signal (int ,void(*)(int)))(int) ;(Linux中很经典的信号处理的函数)
typedef void (* HANDLER) (int);
HANDLER signal(int HANDLER);

2.2 运算符的优先级问题

C语言当中涉及到运算符优先级的问题太多了，记住优先级表是很重要的。

我们需要记住两点是：
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.移位运算符的优先级比算术运算符要低，但是比关系运算符要高。

此外，所有的赋值运算符的优先级是一样的，他们的结合方式是从右到左。

例：if((t = BTRPE (pt -> aty) == STRTY) || t == UNIONTY){
该行代码的本意是t是否等于STRTY或者UNIONTY。但结果却是大相径庭：根据BTRPE (pt -> aty) 的值是否等于STRTY，t取0或1，如果为0则进一步与UNIONTY比较。

2.3 注意作为语句结束符标志的分号

经常有人在if或者for等条件语句之后加上一个 ； 号，导致程序大不相同；
同样少写一个 ； 号也会招致麻烦；在结构体定义的结束的}后面也是要加一个；号的哟。

2.4 switch 语句

用好switch语句的break；可以避免麻烦，同时也可以产生相较其他语言的优势。

2.5 函数调用

如果f是一个函数。
f()；
就是一个函数调用。

f；
则是一个什么也不是的语句，更确切的说该语句是计算函数f的地址；

2.6 “悬挂”else引发的问题

else是与和它最近的一个if相匹配，千万不要忘记；
例： if (x == 0)
if (y == 0)
error();
else{
z = x + y;
f(&z);
}
可以用一个大括号封装来解决这个问题带来的不必要的麻烦。

三、语义“陷阱”

3.1 指针与数组

数组需要注意的两点：1.C语言只有一维数组，数组元素是可以多种多样，当然要仿真出一个多维数组就不是什么难事。
2.对于数组我们只能确定该数组大小，以及获得指向该数组下标为0的元素的指针。其他操作其实都是基于指针进行的。

例：*(a+i) = a[i]; //是正确的；

例：int calendar[12][13];
int *p;
p = canlendar ; //这句话是非法的；
因为calender是一个二维数组,即“数组的数组”，在此使用calender时会将其转化为一个指向数组的指针，而P是一个指向整型变量的指针。两者的类型不对。
很显然 int calendar[12][31]
int (*ap)[13];
ap = calendar;就是正确的了；

3.2 非数组的指针

在 char *r; 的时候，不仅要确定指针指向何处，我们应该还要让R有足够的空间。
malloc（）；//实现了这样的功能；
free（）；//再给r分配地址后，使用完毕需要释放内存；

3.3 作为参数的数组声明

多数情况下数组和指针作为参数声明会自动的转换
但是，在某些情况下并不是如此，比如：extern char *hello;与extern char hello[];却有着天壤之别；数组分配了空间，而指针只有一个指针的大小空间；

3.4 避免“举隅法”

char *p, *q;
p = “xyz”;
q = p;
在这个情况下只是把q的指针也指向了P也指向的地址；
若 p[1] = ‘Y’;
则 q所指向的内容就是 xYz；

3.5 空指针并非空指针字符串

if(p == (char *) 0)\是合法的
if(strcmp (p, (char *) 0) == 0)\是非法的
因为将0赋值给一个指针变量时，绝不能企图使用该指针所指向的内存中存储的内容。

3.6 边界计算与不对称边界

例：int a[10]; 他的下标是0～9;
在程序设计过程中会经常出现“栏杆错误”
解决这种边界的问题有两种方法：1.首先考虑最简单情况下的特例，然后将得到的结果外推，这是原则之一;
2.仔细计算边界，绝不掉以轻心，这是原则二;
在C语言中，不对称边界给程序设计带来便利：把上界视作某序列中第一个被占用的元素，而把下界视作序列中第一个被释放的元素。

3.7 求值顺序

if(count != 0 && sum/count < smallaverage)
即使当变量count为0时,也不会产生一个“用0作为除数”的错误

3.8 运算符&&、||和！

在某些情况下&、|和～与&&、||和！互换，程序还能正常工作;
while(i < tabsiize && tab[i] != x)
i++;
用&替换&&，循环语句仍能正常工作。
这都是存在侥幸的原因1、表达式两边都是比较运算。
2、对于数组结尾的下一个元素，程序只用其值而不改变他，一般不会有什么危害。

3.9 整数溢出

无符号中没有所谓的“溢出”一说;
在发生溢出的时候，作出任何假设都是不安全的，正确的方式是都强制转化为无符号数;

3.10 为函数main提供返回值

严格来说return 0 是最稳妥的或者最后写成exit(0);

四、连接

4.1 声明与定义

int a =7;
在定义a的同时也为a明确指定了初始值。这个语句不仅为a分配内存，而且也说明了该内存中应该存储的值。
extern int a;
extern关键字，说明了a的存储空间是在程序的其他地方分配的。从连接器的角度来看，上述声明是一个对外部变量a的引用，而不是定义。

每个外部对象都必须在程序的某个地方进行定义。可以在同一源文件中，也可以位于程序的不同源文件中。

如果一个程序对一个外部变量定义不止一次，大多数系统都会拒绝接受。

4.2 命名冲突与static修饰符

static int a ;
int a;
两者的含义是相同的，只不过用static修饰的a的作用域限制在一个源文件内，对其他源文件是不可见的。
static不仅适用于变量，也适用于函数。
用static就可以避免命名冲突;

4.4 形参，实参与返回值

任何一个函数在调用它之前进行声明或定义，那么就不会有任何与返回类型相关的麻烦。如果一个函数被调用而没有在之前进行声明或者定义，那么它的返回类型就默认是整型

4.5 检查外部类型

一个外部变量名在两个不同的文件中应被声明为相同的类型

4.6 头文件

有一个好的方法可以避免许多问题。每个外部变量只声明在头文件中，特别指出，定义该外部对象的模块也应该包括这个头文件。

五、库函数

5.1 返回整数的getchar函数

#include <stdio.h>main(){    char c;    while((c = getchar()) != EOF)        putchar(c);}

getchar在一般情况下返回的是标准输入的下一个字符，当没有输入时返回EOF。
乍一看程序是把标准输入复制到标准输出，其实不然。原因在于变量c被声明为char类型，而不是int类型。意味着可能无法容下所有可能字符.

5.2 更新顺序文件

在许多系统中的标准输入/输出库都允许程序打开一个文件，同时进行读写操作：
FILE *fp;
fp = fopen(file,”r+”);
但并不是执行上述操作就可以自由的交错进行读出和写入操作，为了保持与过去不能同时进行读写操作的程序的向下兼容性，一个输入后不能紧跟着一个输出操作，反之亦然。如果要同时进行输入和输出操作，必须在其中插入sfeek函数的调用。

while (fread( (char *)%rec, sizeof(rec), 1, fp) == 1 ){    /* 对rec执行某些操作 */    if( /* rec必须被重新写入 */){        fseek(fp, -(long)sizeof(rec), 1);        fwrite( (char *)&rec, sizeof(rec), 1, fp);        fseek(fp, 0l, 1);    }}

第二个fseek函数虽然什么也没做，但是它改变了文件的状态，使得文件可以正常的读取。

5.3 缓冲输出与内存分配

程序输出有两种方式：一种是即时处理方式，另一种的先暂存起来，然后在大块写入的方式，前者往往造成较高的系统负担。
因此程序员要在进行实际的写操作之前控制产生的输出数据量
setbuf(stdout, buf);

#include <stdio.h>main(){    int c;    char buf[BUFSIZE];    setbuf(stdout, buf);    while((c = getchar()) != EOF)        putchar(c);}

遗憾的是，这个程序是错的。因为buf缓冲区最后一次清空是在main 函数结束之后，作为程序交回控制给操作系统之前c运行时库必须进行的清理工作的一部分。但是在此之前buf字符数组已经被释放!.避免这类型错误有两种方法：一、让缓冲数组称为静态数组，二、动态分配缓冲区。

5.4 使用errno检测错误

很多库函数，特别是那些与操作系统有关的，当执行失败时会通过一个名称为errno的外部变量，通知程序该函数调用失败。

/* 调用库函数 */if(返回的错误值)    检查 errno

5,5 库函数signal

#include < signal.h >
要处理一个特定的singal（信号），可以调用signal函数：signal(signal type, handler function);
对于处理函数的唯一安全、可移植的操作就是打印一条出错消息，然后推出程序;

六、预处理器

6.1 不能无视宏定义中的空格

6.2 宏并不是函数

#define max(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
请注意宏定义中出现的所有这些括号，它们的作用是预防引起与优先级有关的问题。

6.3 宏并不是语句

6.4 宏并不是类型定义

对于类型的定义，我们最好还是用typedef

七、可移植性缺陷

7.1 应对C语言标准变更

7.2 标识符名称的限制

注意函数的大小写，有的编译器是不区分的.

7.3 整数大小

1.对于 short, int, long 三种类型的整数其长度是非递减的
2.一个普通（int）整数足够下可以容纳下任何数组下标
3.字符长度由硬件特性决定

7.4 字符是有符号整数还是无符号整数

视编译器而定。
一般转换，应使用（unsigned char）c，因为 unsigned char 类型的字符在转换为无符号整数时无需首先转换为int型整数，而是直接转换。

7.5 移位运算符

有两个问题：
1.在向右移位时，空出的位是由0填充，还是由符号位的副本填充？
2.移位计数允许的取值范围是什么？
第一个问题：被移对象时无符号数，那么空出的位将被0填充。如果是他有符号位，那么c语言既可以用0填充也可以用符号位副本填充。
第二个问题：如果被移位的对象长度是n,那么移位计数必须大于或等于0，严格小于n。
n>>1
和
n/2
完全等效，而且前者的执行速度也要快得多。

7.6 内存位置0

在所有的c程序中，无用NULL指针的效果都是未定义的。然而，这样的程序有可能在某个c语言实现上“似乎”能够工作，只有当改程序转移到另一台机器上运行时才会暴露出来。

7.7 除法运算时发生的截断

假定 a除以b ,商为q, 余数为r
c语言的定义值保证：q*b+r == a 以及 a>= 0 且 b>0 时，保证 |r|<|b|以及r>=0.

7.8 随机数的大小

ANSI C 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

7.9 大小写转换

库函数 toupper 和 tolower

7.10 首先释放，然后重新分配

malloc realloc free

完。