C 语言的歧义( 转载 )

快来打我* 2022-06-13 01:52 135阅读 0赞

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语言是人与人相互沟通的途径，而计算机语言则是人和计算机沟通的途径。就算是任何再完美的自然语言都会有歧义，但是又是什么让人和计算计算机间产生了歧义呢？  
下面这篇文章来自Gowri Kumar的[PuzzleC][]一文。我做了一些整理，挑选了其中的一些问题，并在之后配上相应的答案(这些答案是我加的，如果需要原版的答案可以直接和本文作者GowriKumar联系，作者的联系方式可以从[这里][Link 1]得到)。

### puzzle 1 ###

此段程序的作者希望输出数组中的所有元素，但是他却没有得到他想要的结果，是什么让程序员和计算机产生歧义？

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> 
    <div>
      2 
    </div> 
    <div>
      3 
    </div> 
    <div>
      4 
    </div> 
    <div>
      5 
    </div> 
    <div>
      6 
    </div> 
    <div>
      7 
    </div> 
    <div>
      8 
    </div> 
    <div>
      9 
    </div> 
    <div>
      10 
    </div> 
    <div>
      11 
    </div> 
    <div>
      12 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>#include&lt;stdio.h&gt;</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>#define TOTAL_ELEMENTS (sizeof(array) /sizeof(array[0]))</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>int</code> 
      <code>array[] ={23,34,12,17,204,99,16};</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>int</code> 
      <code>main()</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>{ </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>int</code> 
      <code>d;</code> 
     </div> 
     <div>
       &nbsp;  
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>for</code> 
      <code>(d=-1;d&lt;= (TOTAL_ELEMENTS-2);d++)</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>printf</code> 
      <code>(</code> 
      <code>"%d\n"</code> 
      <code>,array[d+1]);</code> 
     </div> 
     <div>
       &nbsp;  
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>return</code> 
      <code>0;</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>}</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**解答：**  
运行上面的程序，结果是什么都没有输出，导致这个结果的原因是sizeof的返回值是一个unsinged int，为此在比较int d和TOTAL\_ELEMENTS两个值都被转换成了unsignedint来进行比较，这样就导致-1被转换成一个非常大的值，以至于for循环不满足条件。因此，如果程序员不能理解sizeof操作符返回的是一个unsigned int的话，就会产生类似如上的人机歧义。

### puzzle 2 ###

看上去非常完美的程序，是什么导致了编程程序不通过？

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> 
    <div>
      2 
    </div> 
    <div>
      3 
    </div> 
    <div>
      4 
    </div> 
    <div>
      5 
    </div> 
    <div>
      6 
    </div> 
    <div>
      7 
    </div> 
    <div>
      8 
    </div> 
    <div>
      9 
    </div> 
    <div>
      10 
    </div> 
    <div>
      11 
    </div> 
    <div>
      12 
    </div> 
    <div>
      13 
    </div> 
    <div>
      14 
    </div> 
    <div>
      15 
    </div> 
    <div>
      16 
    </div> 
    <div>
      17 
    </div> 
    <div>
      18 
    </div> 
    <div>
      19 
    </div> 
    <div>
      20 
    </div> 
    <div>
      21 
    </div> 
    <div>
      22 
    </div> 
    <div>
      23 
    </div> 
    <div>
      24 
    </div> 
    <div>
      25 
    </div> 
    <div>
      26 
    </div> 
    <div>
      27 
    </div> 
    <div>
      28 
    </div> 
    <div>
      29 
    </div> 
    <div>
      30 
    </div> 
    <div>
      31 
    </div> 
    <div>
      32 
    </div> 
    <div>
      33 
    </div> 
    <div>
      34 
    </div> 
    <div>
      35 
    </div> 
    <div>
      36 
    </div> 
    <div>
      37 
    </div> 
    <div>
      38 
    </div> 
    <div>
      39 
    </div> 
    <div>
      40 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>#include&lt;stdio.h&gt;</code> 
     </div> 
     <div>
       &nbsp;  
     </div> 
     <div> 
      <code>void</code> 
      <code>OS_Solaris_print()</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>{ </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>printf</code> 
      <code>(</code> 
      <code>"Solaris- Sun Microsystems\n"</code> 
      <code>);</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>}</code> 
     </div> 
     <div>
       &nbsp;  
     </div> 
     <div> 
      <code>void</code> 
      <code>OS_Windows_print()</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>{ </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>printf</code> 
      <code>(</code> 
      <code>"Windows- Microsoft\n"</code> 
      <code>);</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>}</code> 
     </div> 
     <div>
       &nbsp;  
     </div> 
     <div> 
      <code>void</code> 
      <code>OS_HP-UX_print()</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>{ </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>printf</code> 
      <code>(</code> 
      <code>"HP-UX- Hewlett Packard\n"</code> 
      <code>);</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>}</code> 
     </div> 
     <div>
       &nbsp;  
     </div> 
     <div> 
      <code>int</code> 
      <code>main()</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>{ </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>int</code> 
      <code>num;</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>printf</code> 
      <code>(</code> 
      <code>"Enterthe number (1-3):\n"</code> 
      <code>);</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>scanf</code> 
      <code>(</code> 
      <code>"%d"</code> 
      <code>,&amp;num);</code> 
     </div> 
     <div>
       &nbsp;  
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>switch</code> 
      <code>(num)</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>{ </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>case</code> 
      <code>1:</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>OS_Solaris_print();</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>break</code> 
      <code>;</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>case</code> 
      <code>2:</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>OS_Windows_print();</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>break</code> 
      <code>;</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>case</code> 
      <code>3:</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>OS_HP-UX_print();</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>break</code> 
      <code>;</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>default</code> 
      <code>:</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>printf</code> 
      <code>(</code> 
      <code>"Hmm!only 1-3 :-)\n"</code> 
      <code>);</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>break</code> 
      <code>;</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>}</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>return</code> 
      <code>0;</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>}</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**解答：**  
程序员要以计算机的语言进行思考，不上上面那段程序导致的结果不止是歧义这么简单，而直接的结果是，导致计算机”听不懂”你在说什么。导致计算机听不懂的原因是HP-UX中的’-'是减号？还是其他什么？

### puzzle 3 ###

下面这段程序会输出什么，为什么？

**解答：**  
1到14？不对，结果是1，因为continue的含义是不执行循环体之后语义，而直接到循环点。明显while(false)不属于循环体。导致这段程序的歧义就是：程序员没有完全理解计算机语言中continue的含义。

### puzzle 4 ###

下面这段程序的输出结果是：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> 
    <div>
      2 
    </div> 
    <div>
      3 
    </div> 
    <div>
      4 
    </div> 
    <div>
      5 
    </div> 
    <div>
      6 
    </div> 
    <div>
      7 
    </div> 
    <div>
      8 
    </div> 
    <div>
      9 
    </div> 
    <div>
      10 
    </div> 
    <div>
      11 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>#include&lt;stdio.h&gt;</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>#define f(a,b) a##b</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>#define g(a)&nbsp;&nbsp;#a</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>#define h(a) g(a)</code> 
     </div> 
     <div>
       &nbsp;  
     </div> 
     <div> 
      <code>int</code> 
      <code>main()</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>{ </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>printf</code> 
      <code>(</code> 
      <code>"%s\n"</code> 
      <code>,h(f(1,2)));</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>printf</code> 
      <code>(</code> 
      <code>"%s\n"</code> 
      <code>,g(f(1,2)));</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code> 
      <code>return</code> 
      <code>0;</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>}</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

当然，你首先要了解\#\#和\#的用法，如果不懂的话，本题你可以直接跳过。  
**解答：**  
看到这段程序你可能会认为，这两个printf输出的同一个结果，可是答案却非如此，本题的输出是12和f(1,2)，为什么会这样呢？因为这是宏，宏的解开不象函数执行，由里带外。

### puzzle 5 ###

下面这段程序的输出是什么

> \#include <stdio.h>  
> int main()  
> \{  
> int a=10;  
> switch(a)  
> \{  
> case ’1′:  
> printf(“ONE\\n”);  
> break;  
> case ’2′:  
> printf(“TWO\\n”);  
> break;  
> defau1t:  
> printf(“NONE\\n”);  
> ｝  
> return 0;  
> \}

**解答：**  
本题我故意将语法敏感插件去掉，为了就是能得到更好的效果，这道题又是什么让歧义再次发生，如果不仔细你可能永远都找不到答案，如果真到的到了那个时候，你是否会因为对default语义的怀疑，而不敢再使用default？本题的歧义点就是default，看好了是defau1t而不是default，不是关键字！为什么计算能”听懂”这样的defau1t，算然它听懂了，但它的理解却是标号”defau1t”

### puzzle 6 ###

下面这段程序的输出什么？

**解答：**  
你是否似曾相识？不错这个问题在酷壳之前的博文《[你能做对下面这些JavaScript的题吗？][JavaScript]》中曾今提到过，不要让两个浮点数相比较。所以本题的答案是”fis NOT 1.0″，如果你真想比较两个浮点数时，你应该按一定精度来比较，比如你一定要在本题中做比较那么你应该这么做if( (f –1.0f)<0.1 )

### puzzle 7 ###

下面两个函数是否具有相同的原型？

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> 
    <div>
      2 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>int</code> 
      <code>foobar(</code> 
      <code>void</code> 
      <code>);</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>int</code> 
      <code>foobar();</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

下面这两段程序将会帮你找到上题的答案  
程序1

程序2

**解答**  
程序片段一，没有问题，程序片段二编译报错，这两个程序告诉我们，foobar1(void)和foobar2()是有不同原型的的。我们可以在《ISO/IEC9899》的C语言规范找到下面两段关于函数声明的描述

> 10.The special case of an unnamed parameter of type void as theonly item in the list specifies that the function has noparameters

> 14.An identifier list declares only the identifiers of theparameters of the function. An empty list in a function declaratorthat is part of a definition of that function specifies that thefunction has no parameters. The empty list in a function declaratorthat is not part of a definition of that function specifies that noinformation about the number or types of the parameters issupplied.124)

上面两段话的意思就是：foobar1(void)是没有参数，而foobar1()等于forbar1(…)等于参数类型未知。

**总结**  
看到这些C语言的题目，不禁让我想起了巴别塔，计算机语言作为如此严谨的语言都有可能带来如此多的歧义，更何况自然语言，更何况相互不通的自然语言。要杜绝歧义，我们就必须清晰的了解计算机语言每一个指令的语义。就如同人类，人类要和平就要相互了解各自的文化。愿世界上人们清晰了解别人的语言的语义，愿世界不再因为文化的不同而战争，原世界和平。

[http_coolshell.cn_articles_830.html]: http://coolshell.cn/articles/830.html
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[Link 1]: http://www.gowrikumar.com/contact.html
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