Mdr-C-Tutorial

8.1 其他运算符 ​

本节涉及的一些运算符（例如取地址/解引用、成员访问、下标、函数调用）需要更多基础概念，才能讲得严谨。

本节介绍取地址与解引用；函数调用运算符见 第 6 章，下标运算符见 7.1，成员访问运算符见 10.2。

1. 取地址与解引用：& 和 * ​

一元 & 产生对象的地址；一元 * 对指针解引用，访问该地址指向的对象。两者互为配对关系，但不是任意场景都可互换：只有“可取地址的左值表达式”才能使用 &；空指针或无效地址使用 * 会导致未定义行为。

c
int x = 10;
int *p = &x;
*p = 20; /* 修改 x */

在项目代码里，解引用前先确认指针有效，是最基本的防御式写法。

2. 习题 ​

#10804
⚡1⏳2

不运行程序，写出下面程序的输出，再编译核对：

c
#include <stdio.h>

int main(void) {
    int x = 5;
    int y = 8;
    int *p = &x;
    int *q = p;

    *p = 12;
    p = &y;
    *p += 1;

    printf("%d %d %d\n", x, y, *q);
    printf("%d %d\n", p == &y, *q == x);
    return 0;
}

把 int *q = p; 改成 int *q = &y;，其余不动，再写一次输出。两段程序里，q 有没有跟着 p 一起改变指向？*p = 12 修改的是哪个对象，p = &y 又修改了哪个对象？

#10805
⚡2⏳3

实现带输出参数的整数除法：

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

bool divmod(int a, int b, int *quotient, int *remainder);

要求：

  1. 成功时通过两个指针写回商与余数，返回 true。
  2. b 为 0，或 quotient、remainder 中任一为空指针时返回 false，且两个输出参数都不得写入。
  3. 商向零截断，divmod(-17, 5, &q, &r) 应得到 q == -3、r == -2。
  4. 写一个 main，依次调用 divmod(17, 5, &q, &r)、divmod(-17, 5, &q, &r)、divmod(17, 0, &q, &r)、divmod(17, 5, NULL, &r)；每次调用前把 q、r 置为 -1，调用之后无条件把两者打印出来，不要放进 if 里。

验收：用 gcc -std=c17 -Wall -Wextra -Werror 编译无警告，输出为

text
3 2
-3 -2
-1 -1
-1 -1

后两行是调用前的哨兵值。它们没有被改写，说明失败路径确实没有碰输出参数。

#10806
⚡3⏳3

一元 & 的操作数必须是可取地址的左值。下面七条声明逐条放进最小程序，结果并不相同：

c
int x = 1;
int arr[3] = {1, 2, 3};
int *p = &x;

int *a = &x;
int *b = &arr[2];
int *c = &*p;
int *d = &(x + 1);
int *e = &42;
int *f = &x++;
int *g = &(x = 3);

(1) 先判断哪几条能通过编译、哪几条不能，写出依据。

(2) 每次只保留一条声明，单独编译，抄下不能通过的那几条的第一条诊断，整理成一张表：声明、能否编译、诊断里的关键短语。

(3) 写程序验证 *&x 与 x 相等、&*p 与 p 相等。再分别试写 *&x = 20; 与 &*p = &x;，记下哪一条能编译、哪一条报错以及错误文字。直接写 *&x == x 时 GCC 在 -Wall 下会报 -Wtautological-compare，把左边的值先赋给一个 int 对象再比较即可。用两条赋值语句的结果说明 *&x 与 &*p 分属哪种表达式类别。

#10807
⚡4⏳3

下面的程序想演示三件事：用指针保存两数之和、把 x 加 1、取两数中较大的那个的地址。它现在编不过；把编译错误改掉以后，程序里仍然留着未定义行为。

c
#include <stdio.h>

static int *larger(int *a, int *b) {
    if (*a >= *b) {
        return a;
    }
    return b;
}

int main(void) {
    int x = 3;
    int y = 7;
    int *p;
    int *q = &(x + y);
    int r = &x;
    int *s = &x;

    *p = x + y;
    *s++;
    int *m = larger(x, y);

    printf("%d %d %d %d %d\n", x, *p, *q, *m, r);
    return 0;
}

(1) 逐行找出有问题的语句并说明原因。指出哪些会让编译失败、哪些只产生警告；有没有哪一处的问题要等别的错误改掉之后才会显示出来？ (2) 用 gcc -std=c17 -Wall -Wextra 编译，抄下每一条诊断。每改掉一处编译错误就重新编译，记录哪些警告是之前没有出现过的。 (3) 继续修改，保持原有语句顺序，使程序在 -Wall -Wextra -Werror 下无警告编过，运行输出为 4 10 10 7 3。列出每一处改动，并说明 *s++ 与 (*s)++ 在这一行里各做了什么。