Mdr-C-Tutorial

2. 值、对象、类型与声明 ​

程序执行时操作的是对象中的值，源代码则通过类型、声明和标识符描述怎样解释与访问这些对象。本章介绍对象、值、类型和标识符这几个基本概念，暂不讨论跨文件可见性；表达式怎样读取、计算和修改对象在第 3 章介绍。

1. 本章内容 ​

  1. 对象
  2. 类型
  3. 声明和初始化
  4. 标识符
  5. 保留标识符
  6. 常量和字面量
  7. true 与 false
  8. 整数、浮点与字符常量

2. 习题 ​

#10204
⚡2⏳2

阅读下面的程序，先写出输出，再回答问题。

c
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>

int main(void) {
    int a = 10;
    int b = a;
    bool ready = 0.5;
    char letter = 'A' + 2;

    a = 15;
    b = b + 1;
    printf("%d %d %d %c\n", a, b, ready, letter);
    printf("%d %d\n", (int)sizeof letter, (int)sizeof 'A');
    return 0;
}
  1. b = a 之后又修改 a，为什么 b 的值不受影响？
  2. bool ready = 0.5; 为什么输出 1，而不是 0 或 0.5？
  3. sizeof letter 与 sizeof 'A' 为什么不同？后者的值等于什么？

验收：第一行输出必须是 15 11 1 C；第二行第一个数是 1，第二个数等于本机的 sizeof(int)（常见实现为 4）。先写答案再编译核对，对不上的地方要能说出原因。

#10205
⚡3⏳3

写一个程序，打印本机各整数类型的大小、位数和取值范围，并用 <limits.h> 的宏逐项核对。

要求：

  1. 覆盖 signed char、short、int、long、long long 和 unsigned char；
  2. 位数用 CHAR_BIT * sizeof(类型) 计算，不要手写 8 或 32；
  3. 有符号类型的最小值、最大值分别与 SCHAR_MIN/SCHAR_MAX、SHRT_MIN/SHRT_MAX、INT_MIN/INT_MAX、LONG_MIN/LONG_MAX、LLONG_MIN/LLONG_MAX 相等，unsigned char 的最大值与 UCHAR_MAX 相等；
  4. 程序自己比较并打印 match 或 mismatch，不靠肉眼核对。

本机（MinGW-w64，gcc -std=c17）的输出供对照：

text
type         size     bits                  min                  max
signed char     1        8                 -128                  127
short           2       16               -32768                32767
int             4       32          -2147483648           2147483647
long            4       32          -2147483648           2147483647
long long       8       64 -9223372036854775808  9223372036854775807
unsigned char   1        8                    0                  255

long 在 Windows 上是 4 字节、在 64 位 Linux 上是 8 字节，两种结果都算通过。

#10206
⚡4⏳3

下面的程序有四处缺陷，另有一处命名问题。用 -std=c17 -Wall -Wextra 编译并运行，逐条指出问题、说明依据，再改写为正确版本。

c
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>

int _Engine = 0;
int __count = 0;

int main(void) {
    int limit;
    int total = limit + 10;

    bool flags = 0;
    flags = flags + 2;
    flags = flags + 4;

    int mask = 010;
    double rate = 1 / 5;

    printf("%d %d %d %.1f %d\n", total, flags, mask, rate, _Engine + __count);
    return 0;
}

要求：

  1. 编译器给出的警告原样抄下来，指出它对应哪一处问题；没有警告的问题也要说明为什么编译器不报。
  2. 四处问题分别涉及：未初始化的自动对象、用 bool 对象保存多个标志、八进制常量的写法与作者本意不符（作者想要十进制 10）、整数常量参与的除法。mask 与 rate 两处程序都能正常跑完，只是结果不是作者想要的，判断依据是后面 printf 的意图。
  3. 改写后重新编译，-Wall -Wextra 必须没有任何输出。验收时把 limit 初始化成 5（取别的值也算对，只要确实初始化了），运行结果应为 15 6 10 0.2 0。
  4. 顺带说明：_Engine 和 __count 这两个名字为什么不该出现在用户代码里，改写时换成什么名字。
#10207
⚡4⏳3

常量的类型由写法决定。对下面每个记号，先按 2.8 节的规则写出它的类型，再用 sizeof 验证。

text
1
1u
1L
1LL
1.0
1.0f
'A'
"A"
2147483648
0x80000000

要求：

  1. 写一个程序打印每个记号的 sizeof；"A" 按数组处理，要写出它的元素类型和元素个数。
  2. 解释 2147483648 与 0x80000000 的数值相同、类型却不同，原因在十进制常量与十六进制常量的推导规则不一样。
  3. 预测并验证下面两行的输出，说明第二行为什么与第一行不同：
c
printf("%d\n", 3000000000 > -1);
printf("%d\n", 3000000000u > -1);

本机（MinGW-w64，long 为 4 字节）上的结果：各记号的 sizeof 依次为 4、4、4、8、8、4、4、2、8、4；两行比较依次输出 1 和 0。在 long 为 8 字节的平台上，1L 的 sizeof 变成 8，其余记号的类型不变。