c和c++中的坑

这篇文章记录了我在c和c++开发中遇到的一些坑。

以下程序段的输出结果是什么？
```
printf("%d
", 1 | 0 == 0);
printf("%d
", 0 & 1 == 0);
printf("%d
", 1 + 2 << 3);
```
答案：
```
1
0
24
```
解释：由于位运算符的优先级较低，因此表达式1 | 0 == 0的真正含义是1 | (0 == 0)，而不是(1 | 0) == 0；表达式1 + 2 << 3的真正含义是(1 + 2) << 3，而不是1 + (2 << 3)。所以，在进行与位运算有关的混合运算时，最好加上括号。
以下程序段的输出结果是什么？
```
float f = 1.23;
printf("%d
", f == 1.23);
```
答案：
```
0
```
解释：c/c++中浮点数字面量的类型为double，在语句float f = 1.23中，将一个double类型的值赋值给float类型的值会丢失精度，所以导致下面的相等判断结果为假。
以下c语言程序段的输出结果是什么？
```
printf("%d
", sizeof('a'));
```
答案：
```
4
```
解释：c语言中字符字面量（用单引号括起来的值）的类型为int，因此占4个字节。然而，在c++中上面代码的执行结果为1，因为c++中字符字面量的类型为char。
以下程序段的输出结果是什么？
```
printf("%d
", -2 >= strlen("123456"));
```
答案：
```
1
```
解释：strlen函数的返回值类型为unsigned int，当int类型与unsigned int类型做运算时，会将int类型的值隐式转换成unsigned int。所以表达式-2 >= strlen("123456")在求值时会将int类型的-2转换成unsigned int，得到一个很大的数，最后比较的结果为真。
以下程序段的输出结果是什么？
```
char str[] = "abcdef";
for (int i = -1; i < strlen(str) - 1; ++i)
{
	printf("%c ", str[i + 1]);
}
```
答案：没有任何输出

解释：还是上一题的坑。在第一趟for循环之前，i的值初始化为int类型的-1，strlen(str) - 1得到一个unsigned int类型的5，在它们比较的过程中，会将i转换成unsigned int，得到一个很大的数，导致i < strlen(str) - 1结果为假，所以直接跳出循环。
以下程序段的输出结果是什么？
```
const char* str[] =
{
	"one",
	"two",
	"three",
	"four",
	"five"
	"six",
	"seven",
	"eight"
};

for (int i = 0; i < sizeof(str) / sizeof(str[0]); ++i)
{
	printf("%s
", str[i]);
}
```
答案：
```
one
two
three
four
fivesix
seven
eight
```
解释：注意在str数组初始化的大括号中，"five"和"six"之间忘记加逗号分隔了！这种情况下，这两个字符串常量会被拼接在一起，即"five""six"等价于"fivesix"。让人绝望的是，此时编译器不会有任何编译错误或警告！
以下程序段的输出结果是什么？
```
int a[] =
{
    0001,
    0010,
    0100,
    1000
};

for (int i = 0; i < 4; i++)
{
    printf("%d
", a[i]);
}
```
答案：
```
1
8
64
1000
```
解释：在c/c++中，以0开头的整形字面量是八进制，所以千万不要通过在整数前面补0来对齐各个数位。
以下程序段的输出结果是什么？
```
int i = 10;
printf("%d
", i);
printf("%d
", sizeof(i++));
printf("%d
", i);
```
答案：
```
10
4
10
```
解释：sizeof操作符仅仅存在于编译时。编译器遇到sizeof之后，首先判断sizeof括号中表达式的类型（本例中i++为int类型），然后将整个sizeof表达式替换成该类型所占空间的字节数。所以，程序编译后，sizeof(i++)已经被替换成了常数4，并不会导致i自增。
以下程序段的输出结果是什么？
```
int i = 2;
int j = 10;

switch (i)
{
	j = 20;
case 1:
	printf("1: j = %d
", j);
	break;
case 2:
	printf("2: j = %d
", j);
	break;
default:
	printf("default: j = %d
", j);
	break;
}
```
答案：
```
2: j = 10
```
解释：switch-case语句本质上相当于一系列的goto语句，在上面的代码中，判断i等于2之后，直接就跳转到了case 2处执行，上面的j = 20将被忽略。
以下程序段为什么编译错误？
```
int* ptr1, ptr2;
ptr1 = (int*)malloc(sizeof(int));
ptr2 = ptr1;
*ptr2 = 10;
printf("%d
", *ptr2);
```
解释：int* ptr1, ptr2这条语句实际上定义了一个int*类型的ptr1和一个int类型的ptr2，而不是两个int*类型的ptr1和ptr2。如果要让ptr1和ptr2都定义为int*，正确的写法应该是int *ptr1, *ptr2。
以下c语言程序段的输出结果是什么？
```
int a[2][3];
int** p = a;

for (int i = 0; i < 2; ++i)
{
	for (int j = 0; j < 3; ++j)
	{
		p[i][j] = 37;
	}
}

for (int i = 0; i < 2; ++i)
{
	for (int j = 0; j < 3; ++j)
	{
		printf("%d ", a[i][j]);
	}
	printf("
");
}
```
答案：程序崩溃

解释：上面程序段的意图是把二维数组a的所有元素设置为37，然后输出，但是问题出在int** p = a这句上。实际上，a的类型并不是int**，而是int(*)[3]，所以应该将p的定义改为int(*p)[3] = a。注意，以上代码在c++中会编译错误，在c语言中则不会。