1. 有关static变量的初始化
#include <stdio.h>
void f(void)
{
static int a = 3;
static int b;
int c;
++a; ++b; ++c;
printf("a=%d\n", a);
printf("b=%d\n", b);
printf("c=%d\n\n", c); /* 编译会警告:local variable 'c' used without having been initialized */
}
int main(void)
{
printf("第一次调用:\n");
f();
printf("第二次调用:\n");
f();
printf("第三次调用:\n");
f();
return 0; /* 这里要加上 */
}
这个程序会输出什么?
-
我相信你对a的输出相当有把握,就分别是4,5,6,因为那个静态变量。
-
对于c呢,你应该也比较肯定,那是一堆乱数。
-
但是你可能不知道b的输出会是什么?答案是1,2,3。为什么和c不一样呢?因为,如果要初始化,每次调用函数里,编译器都要初始化函数栈空间,这太费性能了。但是c的编译器会初始化静态变量为0,因为这只是在启动程序时的动作。
-
全局变量同样会被初始化。
说到全局变量,你知道 静态全局变量和一般全局变量的差别吗?是的,对于static 的全局变量,其对链接器不可以见,也就是说,这个变量只能在当前文件中使用。
2.编译优化开关
#include <stdio.h>
void foo(void)
{
int a;
printf("%d\n", a); /* 警告:local variable 'a' used without having been initialized */
}
void bar(void)
{
int a = 42;
}
int main(void)
{
bar();
foo();
return 0; /* 这个加上 */
}
你知道这段代码会输出什么吗?A) 一个随机值,B) 42。A 和 B都对(在“在函数外存取局部变量的一个比喻”文中的最后给过这个例子),不过,你知道为什么吗?
-
如果你使用一般的编译,会输出42,因为我们的编译器优化了函数的调用栈(重用了之前的栈),为的是更快,这没有什么副作用。反正你不初始化,他就是随机值,既然是随机值,什么都无所谓。
-
但是,如果你的编译打开了代码优化的开关,-O,这意味着,foo()函数的代码会被优化成main()里的一个inline函数,也就是说没有函数调用,就像宏定义一样。于是你会看到一个随机的垃圾数。
3.编译顺序影响移植性
#include <stdio.h>
int b(void) { printf("3"); return 3; }
int c(void) { printf("4"); return 4; }
int main(void)
{
int a = b() + c();
printf("%d\n", a);
return 0; /* 这个加上 */
}
4. Sequence Points
示例一
int a=41; a++; printf("%d\n", a);
示例二
int a=41; a++ & printf("%d\n", a);
示例三
int a=41; a++ && printf("%d\n", a);
示例四
int a=41; if (a++ < 42) printf("%d\n", a);
示例五
int a=41; a = a++; printf("%d\n", a);
只有示例一,示例三,示例四输出42,而示例二和五的行为则是未定义的。关于这种未定义的东西是因为Sequence Points的影响(Sequence Points是一种规则,也就是程序执行的序列点,在两点之间的表达式只能对变量有一次修改),因为这会让编译器不知道在一个表达式顺列上如何存取变量的值。比如a = a++,a + a++,不过,在C中,这样的情况很少。
5. 字节对齐
假设int为4字节,char为1字节。
#include <stdio.h>
struct X { int a; char b; int c; };
struct Y { int a; char b; int c; char d;};
int main(void)
{
printf("%d,", sizeof(struct X));
printf("%d\n", sizeof(struct Y));
return 0; /* 这个加上 */
}
这个代码会输出什么?
a) 9,10
b)12, 12
c)12, 16
答案是C,我想,你一定知道字节对齐,是向4的倍数对齐。
-
但是,你知道为什么要字节对齐吗?还是因为性能。因为这些东西都在内存里,如果不对齐的话,我们的编译器就要向内存一个字节一个字节的取,这样一来,struct X,就需要取9次,太浪费性能了,而如果我一次取4个字节,那么我三次就搞定了。所以,这是为了性能的原因。
-
但是,为什么struct Y不向12 对齐,却要向16对齐,因为char d; 被加在了最后,当编译器计算一个结构体的尺寸时,是边计算,边对齐的。也就是说,编译器先看到了int,很好,4字节,然后是 char,一个字节,而后面的int又不能填上还剩的3个字节,不爽,把char b对齐成4,于是计算到d时,就是13 个字节,于是就是16啦。但是如果换一下d和c的声明位置,就是12了。
另外,再提一下,上述程序的printf中的%d并不好,因为,在64位下,sizeof的size_t是unsigned long,而32位下是 unsigned int,所以,C99引入了一个专门给size_t用的%zu。这点需要注意。在64位平台下,C/C++ 的编译需要注意很多事。你可以参看《64位平台C/C++开发注意事项》。
6. 编译器warning
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int a;
printf("%d\n", a);
}
考虑下面两种编译代码的方式 :
-
cc -Wall a.c
-
cc -Wall -O a.c
前一种是不会编译出a未初化的警告信息的,而只有在-O的情况下,才会有未初始化的警告信息。这点就是为什么我们在makefile里的CFLAGS上总是需要-Wall和 -O。
7.指针
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int a[5];
printf("%d\n\n", sizeof(int));
printf("%x\n", a);
printf("%x\n", a+1);
printf("%x\n", &a);
printf("%x\n", &a+1);
return 0;
}
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