Way on c & c++ C岁月 Part 1 —— 【篇二】

我就是我 2022-05-16 09:19 68阅读 0赞

⑵ 简单的数据类型？感觉不那么简单。

C 语言的数据类型我认为可以划分为 3 类，分别是空类型 void 、基本类型（字符型、整型、浮点型和枚举类型）和派生类型（数组、函数、指针、结构体和共用体）。

标准 C 上规定 int 类型范围为 \-32768 ~ 32767 ，然而实际上往往并非如此，这取决于编译器的设计，比如下述代码：

\#include <stdio.h>

int  main(int argc, char \*argv\[\])\{

printf("%d/n" , sizeof (int ));

printf("%d/n" , sizeof (float ));

printf("%d/n" , sizeof (double ));

printf("%d/n" , sizeof (long long ));

return 0;

在 vc2008 中的输出为： 4 4 8 8 。

这说明了在 vc2008 编译环境下， int 类型占据了 4 个字节的内存空间。而看到 int 类型，很容易让人联想到自加运算（ \++ ），关于自加运算不妨看看 a+++b 、 a+++++b 和 a+++(++b) 有何区别。下面是测试的结果：

\#include <stdio.h>

int  main(int argc, char \*argv\[\])\{

int a,b,c;

a = b = c = 0;

//c = a+++b; // 输出 1,0,0

//c = a+++++b; // 无法通过编译，提示 \++ 需要左值

//c = a+++(++b);// 输出 1,1,1

printf("%d,%d,%d/n" , a,b,c);

return 0;

插入旁白：关于左值、右值，网上有人说是翻译错误，应理解为可寻址的和可读的，我觉得也颇有几分道理，但这里就引用编译器报错原文。

第一种结果很容易理解，先执行 c=a+b ，之后 a 自加 1 ；第三种结果也好理解，在赋值运算前 \++b 先得到执行，所以 c 为 1 ，赋值之后 a++ 得到执行。关键在第二种，为什么会编译出错？“ \++ 需要左值”是指哪个“ \++ ”？为什么是那个“ \++ ”？在此，不妨反问一句，如果让自己设计编译器，那么遇到 a+++++b 这样的语句应该怎样处理？先带着这个疑问继续探寻。

编译器会对 a+++++b 这样的表达式进行出错处理，但却接受 a+++b 这样的表达式，从一定程度上说明了编译器“聪明”到可以处理 a++ ，但却还不够“聪明”去处理 \++b 。当然，这里指的 \++b 是特定地、位于 a+++++b 这样表达式当中的限定场合的。为什么呢？这就属于词法分析的问题了。仍然回到上面那个问题，如果让自己设计编译器，遇到 a+++b 要怎么办呢？

为了找出是哪个“ \++ ”需要左值，我们不妨将代码稍加改动为：

\#include <stdio.h>

int  main(int argc, char \*argv\[\])\{

int a,b,c;

a = b = c = 0;

c = ((a++)++)+b;

printf("%d,%d,%d/n" , a,b,c);

return 0;

编译器仍然提示同样的错误，于是我们可以推出是第三个加号和第四个加号组成的“ \++ ”运算符需要左值，即 a+++++b 等效于 ((a++)++)+b 。

想来现在的最新问题是，(a++) 后面为什么不能接自加运算“\++ ”？

回到l-value 和r-value 上来，不管采用左值、右值一说，或者采用可寻址值和可读值一说，其本质都是对内存的读写操作（我无法确定这里是否有寄存器操作），也就是说源操作数和目的操作数的地址要能确定。这问题个人感觉不是很好回答，因为依旧涉及到了编译器的设计问题，在此仅谈谈个人的理解。

\++a 是先对a 执行加1 操作，然后返回对a 的引用，自然就可以确定此时a 的地址，所以 (++a)++ 是可以编译通过的（***于visual c++ 2008编译环境，经博友Promi测试，VC6和GCC并不能编译通过*** ）。而a++ 是新建了一个临时变量并赋予其当前a 的值，再对a 进行增1 运算，最后返回临时变量值，此时就无法再编译的时候获得该临时变量的地址，于是造成了((a++)++)+b 无法编译通过。

由此可知，在\++a 和a++ 不影响逻辑结构的情况下，我们应该倾向于使用\++a 。需要强调的是，我使用的是vc2008 编译环境。

接着回到编译器设计考虑的问题。在C 语言编译器的词法分析中有“贪心法”一说，因为存在“\++ ”运算，所以遇到“\+ ”自然要再往前看是否还有“\+ ”。或许应该换一种说法，在我的知识范围内，词法分析都有“贪心法”一说，即识别单词过程应该包含尽可能多的字符。这很好理解，比如 C 语言中要求变量名必须以下划线或者字母开头，之后可以下划线、字母和数字混合，那么当我们遇到 \_abc123def 时，我们难道分析道 \_abc 就停止了吗？自然不是的，我们要继续往前以识别出一个完整的单词。这是词法分析的知识范畴，那么编译器是如何识别出标识符的呢？关于这个问题，杭电 ACM 网站上有这么一道简单题，可以去测试一下自己的思路对不， [http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=2024][http_acm.hdu.edu.cn_showproblem.php_pid_2024] 。再深入想想，如果是判断合法的数值类型应该怎么操作呢？这里的数值类型包括整形、浮点型和指数型。

对于上述杭电 2024 题目，我第一次的思路是分为两种情况：第一个字母只能有下划线和字母，其它字母只能有下划线、字母或数字，于是产生了以下代码：

\#include <stdio.h>

\#include <ctype.h>

int  main(int argc, char \*argv\[\])\{ //hdu2024\_1

int n,flag;

char id\[100\];

scanf("%d" , &n);

getchar();// 由于 scanf 会将 '/n' 放在缓冲区中，所以先处理掉它

while (n--)\{

flag = 0;

gets(id);

if (!(id\[0\] == '\_' || isalpha(id\[0\]))) flag = 1;

for (int i=1; id\[i\] != '/0' ; ++i)\{

if (!(isalpha(id\[i\]) || isdigit(id\[i\]) || id\[i\] == '\_' ))\{

flag = 1;

break ;

printf("%s/n" , (flag == 1) ? "no" : "yes" );

return 0;

这种思路比较简单，适用于识别标识符，但如果是要识别数值呢（含整形、浮点和指数型）？这里给出另外一种识别标识符的思路，可以用来识别数值类型，即编译器设计时使用的状态转换图（或其改进后的自动机）：

![标识符状态转换图][51769151264576333t.jpg]

上述识别标识符转换图的含义为：开始状态为 0 ，如果遇到字母或者下划线则转向状态 1 ；在状态 1 下，如果遇到字母、数组或者下划线则仍转向状态 1 ，遇到其它则表示识别出一个标识符了。由其可产生如下代码：

\#include <stdio.h>

\#include <ctype.h>

int  main(int argc, char \*argv\[\])\{ //hdu2024\_2

int n, flag, state;

char id\[100\];

scanf("%d" , &n);

getchar();// 由于 scanf 会将 '/n' 放在缓冲区中，所以先处理掉它

while (n--)\{

flag = state = 0;

gets(id);

for (int i=0; id\[i\] != '/0' ; ++i)\{

switch (state)\{

case 0:

if (isalpha(id\[i\]) || id\[i\] == '\_' ) state = 1;

else \{  flag = 1; break ; \}

break ;

case 1:

if (isalpha(id\[i\]) || isdigit(id\[i\]) || id\[i\] == '\_' ) state = 1;

else \{  flag = 1; break ; \}

break ;

case 2: // 这里的 case 2 对于 hdu2024 这道题目不是必须的，但在词法分析中却是需要的

flag = 1; break ;

printf("%s/n" , (flag == 1) ? "no" : "yes" );

return 0;

数据类型果真不那么简单，上面那么多的“ \+ ”已经有点眼花缭乱了，但对于数据类型的知识范围而言不过是刚刚开了个头。现在给自己一道饭后甜点， char 类型的单个字符为什么不能表示一个汉字字符呢？

2010-1-26  晚

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[http_acm.hdu.edu.cn_showproblem.php_pid_2024]: http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=2024
[51769151264576333t.jpg]: http://filer.blogbus.com/5176915/51769151264576333t.jpg