C语言测试题的讲解分析

下面是网友Jackie214发布的答案,其认真态度令我深受感动.这些题是我2000年在做培训时为学员们设计的,但我已经近6年没有接触过vc++下的c语言编程了,有9年没接触unix下的c语言编程了,所以,除了一些核心思想令我终生难忘外,其他一些语法细节和当初出题的意图何在,我也差不多忘记了!前天把这个测试题发布出来,是因为前一阵才知道我多年前写的一些内容又要被别人加入到其书籍中出版(我只是对一些人惯于借鉴别人的东西而当作自己成就的性格很不赞赏,但这般行为在商业上来说是无可厚非,甚至是值得学习,只是我自己做不出这样的事情来,反而有点自己没胆量吃葡萄,就说吃葡萄的人酸),当时非常生气,就又翻腾出了这些快被自己遗忘的东西,前几天就顺便把这个测试题发表在自己的blog里了.我没有受过正规的计算机教育,除了自学过谭浩强的那本入门级的c语言,也没有看过c语言方面的经典名著,很多东西都是自己瞎摸索出来的,所以有自己的讲课思路,但不一定严谨,还请看客多多谅解!

另外,我有过一段开发实践和教学经历后,回过头来看谭老爷子的那本c语言书,觉得写得真的很不好,没抓主重点,讲解也不通俗,很多人都这么认为,但也没有人能下定决心,吃上两年的苦,写一被绝对好过老谭的书,我曾经有过这般想法,但一直未能实施!我期望书能通过试验来让读者轻松学懂,并且学懂后还不容易忘记,所以要把原理性的东西用通俗易懂的方式表现出来,还要高度总结出核心思想,如果谁有这方面的心愿,不妨与我合作!

下面是网友Jackie214发布的答案,随后是我的一点补充.

Jackie214发表于2006-05-19 11:47 AMIP: 61.154.9.*

int x=35;
char str[10];

//问：strlen(str)和sizeof(str)的值分别是多少？
// strlen(str) 值不确定，strlen根据'\0'确定字符串是否结束。
// sizeof(str)=10 sizeof一个数组为数组长度

strcpy(str,"www.it315.org"/*共13个字母*/);
//问:此时x和strlen(str)的值分别是多少？
// x 为35
// strcpy(char* dest, const char* src)
// 根据src来复制dest，依照src的'\0'决定复制的长度，而dest必须要提供足够的长度，这里会引起溢出，strlen返回13，但是数组外部的数据已经被破坏

//(作者注:我下面给出了更确切的答案)

str="it315.org";//编译能通过吗？
// 数组不能赋值，只能初始化。char str[10] = "it315.org";
// 而且初始化时编译器会检查数组的长度与初始化串的长度是否匹配

char *pstr;
strcpy(pstr,"http://www.it315.org");
//上句编译能通过吗？运行时有问题吗？
// 可以通过编译，但是pstr指向了常量区，运行时最好只做读操作，写操作不保险
//(作者注:我下面给出了更确切的答案)

const char *p1;
char * const p2;
//上面两句有什么区别吗？
// const char* 和 char const* 一样，都是表示指向常量的字符指针。
// char * const 表示指向字符的常量指针

p1=(const char *)str;
//如果是p1=str；编译能够通过吗？明白为什么要类型转换？类型转换的本质是什么？
// 可以通过编译。关于常量与非常量指针的关系是这样的：
// const指针可以指向const或者非const区域，不会造成什么问题。
// 非const指针不能指向const区域，会引起错误。

strcpy(p1,"abc");//编译能够通过吗？
// 不能通过，strcpy( char*, const char*); char* 不能指向const char*

printf("%d",str);//有问题吗？
// 没有问题，输出的是str的地址信息。

pstr=3000;//编译能过吗？如果不行，该如何修改以保证编译通过呢？
// 不能通过，char* pstr表示pstr是个字符指针，不能指向3000的整形变量。
// 修改的话，可以这样：pstr = (char*)3000，把pstr指向3000这个地址;

long y=(long)pstr;//可以这样做吗？
// 可以，y的值为pstr所指的地址。不过如果是纯粹要地址的话，最好是用unsigned long。

int *p=str;
*p=0x00313200;
printf("%s",str);//会是什么效果？提示0x31对应字符'1',0x32对应字符'2'。
// 首先编译未必会过关，有些编译器可能不允许int * 直接指向char*。最好是改为int *p = (int*)str;
// 过关了效果就是什么东西都没有。int *p=str; p为str所指的地址，*p表示修改了str所指向的内存。
// 由于sizeof(int)在32位机上，int有4个字节（其实具体要看编译器的配置文件，好像是limit.h，一般是4个字节）所以修改了str[0]-str[3]
// 由于0x00313200头尾都是0，所以字符串为'\0'开头，什么都打印不出来。这里有个Big-endin和little-endin的问题。以0x31323334为例
// little-endin的机器上面，0x31323334在内存中排列顺序为34 33 32 31，输出为4321，如INTEL芯片的pc
// big-endin机器上面为31 32 33 34 ，输出为1234，如IBM POWERPC

p=3000;//p+1的结果会是多少？
// 3000+sizeof(int); 指针+1均为原来地址加上sizeof(指针所指的数据类型)

char *pc=new char[100];//上述语句在内存中占据几个内存块，怎样的布局情况？
// 本身pc会占用函数栈一个4字节的指针长度（具体是否为4个字节要看机器和编译器）。
// new会在堆上申请100个字节sizeof(char)的连续空间。

void test(char **p)
{
*p=new char[100];
}//这个编译函数有问题吗？外面要调用这个函数，该怎样传递参数？
// 该程序没有问题。需要在函数中对指针所指的地址进行变化是必须传人指针的地址。
// 原因是这样的：如果传入的为指针本身，在函数调用的时候，实参会被复制一个实例，这样就不是原来的指针了，对该指针本身进行的任何改变都不能传递回去了。
// 可以这样理解，如果传入的参数为int，那么对int本身的值的改变就传不回去啦，加个*也是一样的。


//能明白typedef int (*PFUN)(int x,int y)及其作用吗？
// 定义了一个函数指针类型的宏，这样PFUN就表示指向返回值为int，且同时带2个int参数的函数指针类型了。
// 可以用来定义这样的变量：
// 比如有个函数为int fun( int x, int y );
// PFUN p = fun;

//(作者注:我下面给出了更确切的答案)

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下面是我的一点补充:
第二题:

int x=35;
char str[10];

strcpy(str,"www.it315.org"/*共13个字母*/);
//问:此时x和strlen(str)的值分别是多少？

答:strlen的值为13,在VC++环境下,x的值是要改变的(其他编译器下没试,).虽然表面上看来,在程序中并没有修改x的值,但是实际运行的结果是上面的x的值发生了修改,这是因为strcpy以后,把多余的数据拷贝进了str的邻居(int类型的x)中,所以x的数据也就变了.这是一个曾让我刻骨铭心的问题,在我刚出道时遇到这个问题,虽然在朋友的帮助下解决了这个问题,但一直不明白x的值为何变了,只有最后走上培训教师的岗位,才开始梳理自己曾经的困惑,才开始总结以前的经验供学员们借鉴.我觉得这个题目的价值非常之大,它能引起学员对字符串拷贝越界问题的足够重视,并且通过这个问题更能明白字符串的处理是怎么回时,更能明白字符串与字符数组的关系:字符串就是一个字符数组,只是把这个字符数组用在处理串的函数中时,这些函数不考虑数组的长度,只是记住数组的首地址,从首地址开始处理,并在遇到0时结束处理,

第四题:

char *pstr;
strcpy(pstr,"http://www.it315.org");
//上句编译能通过吗？运行时有问题吗？
答: 编译可以通过，但是pstr没有进行有效的初始化,它指向了一个不确定的内存区，运行时会出现内存不可写错误!

最后一题:

//能明白typedef int (*PFUN)(int x,int y)及其作用吗？

答:函数指针最大的用处在于它可以被一个模板方法调用,这是我在学java的设计模式时领悟到的.例如,有两个函数的流程结构完全一致,只是内部调用的具体函数不同,如下所示:

void func1()

{

//一段流程代码和面向方面的代理,如安全检查,日志记录等

int sum = add( x , y);

//一段流程代码和面向方面的代理,如安全检查,日志记录等

}

void func2()

{

//与func1完全相同的一段流程代码和面向方面的代理,如安全检查,日志记录等

int difference = sub( x , y);

//与func1完全相同的一段流程代码和面向方面的代理,如安全检查,日志记录等

}

那么,可以只定义一个函数,如下所示

void func(PFUNC p)

{

//与func1完全相同的一段流程代码和面向方面的代理,如安全检查,日志记录等

int difference = p( x , y);

//与func1完全相同的一段流程代码和面向方面的代理,如安全检查,日志记录等

}

调用程序在调用时,让参数p分别指向add和sub函数就可以了.

对于其他题目的讲解,由于我目前写作和工作的重点已完全不在c语言方面了,也没有时间一一解答,就借用Jackie214发布的答案来回应大家.