淺談C語言的常見陷阱
2024-01-18 09:09:46石也牧
科學(xué)與信息化 2024年1期
關(guān)鍵詞：定義
石也牧
華中師范大學(xué)人工智能教育學(xué)部 湖北 武漢 430079
引言
C語言是最重要的編程語言之一，它同時具備高級和低級語言的特點[1]。C語言的目標(biāo)程序效率高，它被廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域：Linux內(nèi)核使用的是C語言、Python是用C語言寫的、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程一般也使用C語言來描述，等等。C語言自身有很多陷阱，編程者一不小心就會“掉進(jìn)坑里”[2]。了解C語言常見的陷阱和規(guī)避方法，可以更深刻地理解相關(guān)的知識點，使較難的學(xué)習(xí)過程變得相對輕松。
1 不同類型數(shù)值的比較
下面這段程序，是兩個整數(shù)的比較，顯然x比y大，預(yù)期的打印結(jié)果為x〉y：
實際的運(yùn)行結(jié)果為x〈=y。x是無符號整型，y是普通整型，當(dāng)把它們比較時，系統(tǒng)先將類型轉(zhuǎn)換一致，y被轉(zhuǎn)換為無符號整型。增加一條打印語句printf(“%u ”,y)，可知，-1轉(zhuǎn)換為無符號整數(shù)之后為4294967295，所以，結(jié)果為x〈=y。
不同類型的變量，取值范圍不同，要盡量避免兩個不同類型數(shù)值的比較。當(dāng)然，可采取類型的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，但也改變不了變量的原本取值范圍。
2 等號的誤用
直接判斷兩個浮點數(shù)是否相等合乎語法，但結(jié)果會出乎意料。例如：
打印結(jié)果為：b!=0.1。系統(tǒng)認(rèn)為b與0.1不相等，這是由浮點數(shù)的存儲方式導(dǎo)致的，計算機(jī)在存儲浮點數(shù)時是有誤差的。增加一條打印語句printf(“%.18f ”, b)，得到結(jié)果是0.100000001490116120，看來b確實不是0.1。判斷兩個浮點數(shù)是否相等，應(yīng)該采用的方法是：判斷它們之差的絕對值是否小于某個預(yù)設(shè)的很小的正數(shù)。就是說，計算機(jī)上的兩個浮點數(shù)相等，是指在可接受的誤差范圍之內(nèi)相等。
3 宏定義——簡單的替換
在程序預(yù)處理階段，系統(tǒng)進(jìn)行宏替換，注意，只是簡單的字符串替換。宏定義不是普通的語句，結(jié)尾不需要加分號，如果加了可能會導(dǎo)致錯誤。例如：
#define MAX 10;
int a[MAX];
MAX被替換后，數(shù)組a變?yōu)閍[10;]，這顯然是不對的。
宏比函數(shù)簡潔靈活，宏不是函數(shù)。例如，定義宏SUM，SUM與(a,b)之間有空格：
#define SUM (a,b) ((a)+(b))
引用SUM(1,2)不能得到1與2之和，因為SUM被替換為(a,b)((a)+(b))，而不是SUM(1,2)被替換為((1)+(2))。如果是函數(shù)定義，函數(shù)名后面有或者沒有空格，都不影響函數(shù)的功能。