Question

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("%s", (1)["abcd"]+"efg"-'b'+1);
}

有人可以解释为什么这段代码的输出是：

fg

我知道(1)["abcd"]指向"bcd"，但为什么+"efg"-'b'+1甚至是有效的语法？

Answer 1

I know (1)["abcd"] points to "bcd"

没有。 (1)["abcd"]是一个字符（b）。

所以(1)["abcd"]+"efg"-'b'+1是'b' + "egf" - 'b' + 1，如果你简化它，那就变成"efg" + 1。因此它打印fg。

注意：以上答案仅解释了根据C语言规范严格合法的观察到的行为。这就是原因。

案例1： 'b' < 0或'b' > 4

在这种情况下，表达式(1)["abcd"] + "efg" - 'b' + 1将导致undefined behaviour，因为子表达式(1)["abcd"] + "efg"，'b' + "efg"产生无效的指针表达式（ C11,6.5.5乘法运算符 - 引用如下。）

在广泛使用的ASCII字符集中，'b'为十进制的98;在不太广泛使用的EBCDIC字符集中，'b'是十进制的130。因此，子表达式(1)["abcd"] + "efg"将在使用这两者之一的系统上导致未定义的行为。

禁止一个奇怪的架构，'b' <= 4 and 'b' >= 0，这个程序会因为如何导致未定义的行为 C语言定义为：

C11,5.1.2.3程序执行

本国际标准中的语义描述描述了抽象机器的行为，其中优化问题是无关。 [...]在抽象机器中，所有表达式都是按语义指定进行评估。实际的实施需求如果它可以推导出它的值，则不评估表达式的一部分不使用，不会产生副作用。

明确指出已根据抽象机器的行为定义了整个标准。

因此，在这种情况下，它确实会导致未定义的行为。

案例2： 'b' >= 0或'b' <= 4（这是非常虚构的，但从理论上讲，这是可能的）。

在这种情况下，子表达式(1)["abcd"] + "efg"可以有效（反过来，整个表达式(1)["abcd"] + "efg" - 'b' + 1）。

字符串文字"efg"由4个字符组成，这是一个数组类型（C中的char[N]类型），并且C标准保证（如上所述）指针表达式评估为1 -past数组的末尾不会溢出或导致未定义的行为。

以下是可能的子表达式，它们是有效的：（1）"efg"+0（2）"efg"+1（3）"efg"+2（4）"efg"+3和（5）"efg"+4因为C标准声明：

C11,6.5.5乘法运算符

添加或减去具有整数类型的表达式时从指针开始，结果具有指针操作数的类型。如果指针操作数指向数组对象的元素和数组足够大，结果指向一个偏离的元素原始元素使得下标的差异结果和原始数组元素等于整数表达式。换句话说，如果表达式P指向一个的第i个元素数组对象，表达式（P）+ N（等效地，N +（P））和（P）-N （其中N具有值n）分别指向第i + n和第i 数组对象的第i个元素，只要它们存在即可。而且，如果表达式P指向数组对象的最后一个元素，即表达式（P）+1指向数组对象的最后一个元素，如果表达式Q指向一个数组的最后一个元素对象，表达式（Q）-1指向数组的最后一个元素宾语。如果指针操作数和结果都指向元素相同的数组对象，或一个超过数组的最后一个元素对象，评估不得产生溢出;否则，行为未定义。如果结果指向最后一个元素对于数组对象，它不应该用作一元*的操作数被评估的运算符。

在这种情况下，不导致未定义的行为。

_{感谢@zch＆amp; @Keith Thompson用于挖掘C标准的相关部分:)}

Answer 2

其他两个答案之间的区别似乎有些混乱。这是一步一步发生的事情：

(1)["abcd"]+"efg"-'b'+1

第一部分(1)["abcd"]利用了在C中处理数组的方式。让我们看看以下内容：

int a[5] = { 0, 10, 20, 30, 40 };
printf("%d %d\n", a[2], 2[a]);

输出为20 20。为什么？因为int数组的 name 计算其地址，其数据类型是指向int 的指针。引用整数数组的元素告诉C向数组的地址添加偏移量并将结果计算为类型int。但这意味着C 不关心订单：a[2] 完全与2[a]相同。

类似地，由于a是数组的地址，a + 1是第一次偏移到数组中的元素的地址。当然，这相当于1 + a。

C中的字符串只是另一种人性化的方式，表示类型为char的数组。因此(1)["abcd"]与将第一个偏移处的元素返回到字符a，b，c，d，{{1 }} ...这是字符\0。

在C中，每个字符都有一个整数值（通常是ASCII码）。 b的值恰好是98.因此，评估的其余部分涉及使用整数和数组进行计算：字符串b。

我们有字符串的地址。我们加上和减去98（字符"efg"的ASCII值），我们加1. b相互抵消，因此最终结果比第一个字符的地址多一个在字符串中，这是字符b的地址。

f中的%s转换告诉C将地址视为字符串中的第一个字符，并打印整个字符串，直到它在末尾遇到空字符。

因此它打印printf()，这是从fg开始的字符串"efg"的一部分。

为什么（1）[“abcd”] +“efg” - 'b'+ 1变成“fg”？

2 个答案: