C++ 零散基础笔记

秒速五厘米 2022-05-16 14:39 236阅读 0赞

# 用字符串字面值初始化 #

char s[4] = "str";//数组长度至少为4，因为字符串常量最后还有看不见的结束符
    const char *p = "str";

1）"str"是一个字面值，它的类型将会先被转换为const char\[4\]。由于这里不存在指针，所以"str"就是顶层const，然后赋值操作，顶层const可以被忽略，所以左边为`char s[4]`。  
2）"str"是一个字面值，它的类型将会先被转换为const char\[4\]。但由于左边类型为字符指针，所以类型就会转换为const char \*，这个指针指向第一个字符s，之所以有const是因为它是字面值。所以等号右边的值就是底层const，赋值操作时，底层const不能被忽略。所以这句不能是`char *p = "str"`，因为将会丢失了底层const。

# 无符号的0减1 #

float sum(float a[], unsigned length) { 
    	int i;
    	float result=0;
    	for (i = 0; i <= length - 1; i++) { 
    		result += a[i];
    	}
    	return result;
    }

此题来自CSAPP练习2.25。当参数length为0时，运行这段代码会抛出异常，内存错误。  
原因：length为无符号数，展开为二进制是全为0，减去1后（实际效果为加上-1，-1明显是一个有符号数即补码数字，在补码数字中-1的二进制全为1，实际效果就是二进制全为0加上二进制全为1），二进制全为1，全为1的无符号数的值即为Umax（int为4字节，即32位二进制）即为 2 32 2^\{32\} 232\-1即为4294967296-1。  
所以for的条件判断实际为`i<=4294967295u`。又因为作比较运算时，会将有符号的隐式转换为无符号的再比较，所以这里会把i先转换为一个无符号的副本来比较，虽然这里对程序没什么影响。

# strlen返回类型为unsigned #

int strlonger(char *s, char * t) { 
    	cout << strlen(s) - strlen(t);
    	return strlen(s) - strlen(t) > 0;
    }
    
    int main(){ 
    	char p1[4] = "str";
    	char p2[5] = "str1";
    	cout << " "<<strlonger(p1,p2);
    }

运行结果为：4294967295 1  
此题来自CSAPP练习2.26。当数组s的长度小于t的长度时，本应该返回0即假，但却返回了1即真。  
原因：strlen的函数原型为`size_t strlen(const char *s)`，而在头文件stdio.h中数据类型`size_t`是定义成`unsigned int`的。所以返回的是-1的unsigned，即为4294967295。

# 形参实参与底层const #

**1）实参为底层const，形参无const。**

int strlonger(char *s, char * t) { 
    	return strlen(s) - strlen(t) > 0;
    }
    
    int main() { 
    	const char *p1 = "str";
    	const char *p2 = "str1";
    	cout << " " << strlonger(p1, p2);
    }

![在这里插入图片描述][2018103112530170.png]  
结论：这里相当于`形参=实参`。本文第一章已经提到，赋值时底层const不能被忽略掉，就会丢失限定符。所以这里出错。  
**2）实参为无const，形参为底层const。**

int strlonger(const char *s, const char * t) { 
    	cout << strlen(s) - strlen(t);
    	return strlen(s) - strlen(t) > 0;
    }
    
    int main() { 
    	char p1[4] = "str";
    	char p2[5] = "str1";
    	cout << " " << strlonger(p1, p2);
    }

结论：不存在丢失限定符的情况，所以这里没有错误。p1传进去的是`char *p1`。但是在`strlonger`函数中，由于传进来的两个指针都是底层const，所以无法通过解引用这两个指针来对数组元素赋值了。

# 无符号数加法 #

unsigned short a = 65535;
    unsigned short b = 1;
    auto c= a + b;
    cout << (unsigned short)(a + b);

c的类型为int，值为65536。输出为0。  
原因：`unsigned short`是两个字节，16位二进制。执行a+b后为int型的65536，展开二进制为00000000 00000001 00000000 00000000。按照16位截断之后，所以就是0了。  
换个思路，65536取余 2 16 2^\{16\} 216，所以为0。因为在`unsigned short`里最大二进制位的权值为 2 15 2^\{15\} 215，根本不可能有 2 16 2^\{16\} 216。

# 补码数：正溢出、负溢出 #

使用short int，字节为2，二进制为16位。w=16。  
**1）正溢出：当a+b之和大于了Tmax即 2 15 − 1 2^\{15\}-1 215−1即32768-1=32767。**

short a = 32767;
    short b = 1;
    auto c= a + b;
    cout << (short)(a + b);

![在这里插入图片描述][20181031162831196.png]  
a + b结果为32768大于了Tmax。**截断结果即输出为`-32768`**。直观的计算方法是和减去 2 w 2^w 2w。因为正溢出是因为得到第17位的权值 2 16 2^\{16\} 216，而这里不应该有第17位的权值，所以就是和减去 2 16 2^\{16\} 216。  
**2）负溢出：当a+b之和小于了Tmin即 − 2 16 -2^\{16\} −216即-32768。**

short a = -32768;
    short b = -1;
    auto c= a + b;
    cout << (short)(a + b);

![在这里插入图片描述][20181031163044586.png]  
a + b结果为-32769小于了Tmin。**截断结果即输出为`32767`**。直观的计算方法是和加上 2 w 2^w 2w。因为负溢出是因为得到第17位的权值 − 2 16 -2^\{16\} −216，而这里不应该有第17位的权值，所以就是和加上 2 16 2^\{16\} 216。-32769+65536=32767。

**总结：  
1）当且仅当a>0，b>0，但和<=0时，此时计算的和发现了正溢出。  
2）当且仅当a<0，b<0，但和>=0时，此时计算的和发现了负溢出。**

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[20181031163044586.png]: /images/20220503/e3d65fdcc90547a8806fcd4d1b46adbd.png