c - char 数组中的终止符

Question

我正在尝试在屏幕上打印一些字符。我使用过很多错误的实现。例如:

示例 1:

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[]) {
  char hello[6] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\n'};
  char bye[5] = {'b', 'y', 'e', '\n', '\0'};
  char end[] = "end";
  char dot = '.';
  char oops[] = {'o', 'o', 'p', 's'};

  printf("%s\n", hello);
  printf("%s\n", bye);
  printf("%s\n", end);
  printf("%s\n", dot);
  printf("%s\n", oops);
  return 0;
}

输出 1:

问题:

为什么在bye之前打印了点字符？

点字符后面的这些垃圾是什么？

示例 2(删除了点声明/定义，打印):

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[]) {
  char hello[6] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\n'};
  char bye[5] = {'b', 'y', 'e', '\n', '\0'};
  char end[] = "end";
  char oops[] = {'o', 'o', 'p', 's'};

  printf("%s\n", hello);
  printf("%s\n", bye);
  printf("%s\n", end);
  printf("%s\n", oops);
  return 0;
}

输出 2:

问题

垃圾还在那里!我为他们感觉很好，但为什么 end 被打印了两次？

我设法在应该使用终止符的时候正确地使用它，但是为什么我在打印时会出现这种不一致的情况？我来自 Java 背景，我已经感觉很奇怪了!

Answer 1

你得到奇怪的输出的原因是你有未定义的行为。处理字符串的函数(包括使用 %s 格式说明符和 printf 打印它们)期望它们以 null 终止，否则您会得到未定义的行为。如果发生这种情况，则无法保证特定的输出。它可以按预期工作，可以提供奇怪的输出，可以使程序崩溃或执行不同的操作。通常在打印字符串时，它会继续打印，直到出现访问冲突并崩溃，或者直到遇到下一个空字节(这可能会发生得早而不是晚，并且在发生之前，它会打印“垃圾”) .

这也是为什么改变看似无关的事物可以改变 UB 以不同的方式显现。由于示例2中的变化，堆栈看起来不一样，并且当由于UB错误访问时，它会访问不同的东西。示例 1 中打印 hello 时打印的点可能实际上是 char dot = '.'; 中的点。

char hello[6] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\n'};

打印这是未定义的行为，因为它不是以 null 结尾的。

char bye[5] = {'b', 'y', 'e', '\n', '\0'};

您可以将其打印为字符串，因为它以 null 结尾。

char end[] = "end";

由于您使用字符串文字进行此操作，因此会自动添加空终止符；你可以打印它。 char end[] 是一个由四个字符组成的数组:'e'、'n'、 'd' 和 '\0'。

char dot = '.';

这是一个字符，而不是字符串。用 %s 打印它是未定义的行为，您的编译器可能会警告您。改为使用 %c 打印它。

char oops[] = {'o', 'o', 'p', 's'};

与第一个相同，缺少空终止符，因此使用 %s 打印它是未定义的行为。

The rubbish are still there! I am feeling good for them but why the end was printed twice?

编译器通常将所有字符串放在程序的二进制文件中。因此，您的 end 字符串可能会出现在非空终止的 oops 之后。所以在内存中它看起来像oopsend\0，这就是为什么它可以打印“oopsend”(或者做一些完全不同的事情，因为它仍然是未定义的行为)。

一般来说，想知道为什么 UB 会这样做并没有什么好处，因为它并不一致(每次你在不同的编译器/机器上运行它时，它可能会做不同的事情，或者直到你向其他人演示它为止)然后程序突然崩溃)。只是将其视为您不应该做的错误事情。