打印数组元素

Question

以下C程序的预期输出是打印数组元素。但实际运行时，它并未打印出来。

#include<stdio.h>

#define TOTAL_ELEMENTS (sizeof(array) / sizeof(array[0]))

int array[] = {23,34,12,17,204,99,16};

int main()
{
    int d;

    for(d=-1;d <= (TOTAL_ELEMENTS-2);d++)
        printf("%d\n",array[d+1]);

    return 0;
}

什么是原因？

- josh

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为什么不直接使用 for (d = 0; d < TOTAL_ELEMENTS; ++d) 呢？ - fredoverflow

也许这是一个很好的教材例子，说明在C语言中编写正确的程序有多么困难。因此，它确实是一个非常好的例子。 - Roland Illig

这个问题是Gowri Korumar的C谜题的一部分，这是50个非常有教育意义的C问题的汇编。我回答了前25个问题，既从过去的知识中也进行了研究，以防有所帮助：C puzzles answered。 - JoseV

Answer 1

TOTAL_ELEMENTS 是无符号的。-1 转换成无符号数后，变成一个非常大的数值，至少不小于 6。因此，你的循环永远不会执行。

- zvrba

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是的...你不应该在没有充分理由的情况下混合使用有符号/无符号赋值或比较，这种情况下需要进行显式转换。此外，如果设置了适当的警告级别，大多数编译器都应该发出警告。 - smichak

Answer 2

当您进行比较d <= (TOTAL_ELEMENTS-2)时，会执行类型转换。其中d是有符号整数类型，而(TOTAL_ELEMENTS-2)是无符号类型size_t。C语言规定，当操作符具有有符号和无符号参数，并且无符号参数的大小大于等于有符号参数时，那么有符号参数将被转换为无符号参数。也就是说，比较最终变成了：

(size_t) d <= (TOTAL_ELEMENTS-2)

由于size_t是无符号的，所以(size_t) -1不再是-1，而是一个非常大的数字。对于32位的size_t来说，它将是2的32次方减1，即4,294,967,295。

要解决这个问题，你可以将右边的值显式地转换为有符号整数：

d <= (int) (TOTAL_ELEMENTS-2)

或者更好的方法是，摆脱奇怪的负索引等。

以后参考，尽可能打开所有可用的编译器警告。例如，如果您打开-Wall -Wextra，gcc将打印警告：

$ gcc -o arrayprint -Wall -Wextra -ansi arrayprint.c 
arrayprint.c: In function ‘main’:
arrayprint.c:11: warning: comparison between signed and unsigned

- John Kugelman

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除了将宏的结果转换为“int”之外，从一开始就使用“size_t”作为“d”，并使用适当的边界“0”作为起始点和“d < TOTAL_ELEMENTS”作为条件会更简单。 - Jens Gustedt

Answer 3

起初，我并不知道。但当我使用GCC编译它时，显然很明显：

$ gcc -Wall -Wextra -Os a.c
a.c: In function `main':
a.c:11: warning: comparison between signed and unsigned

所以你有以下比较：

(int) -1 <= (size_t) 5

由于其中一种类型是有符号的，另一种类型是无符号的，因此它们需要先转换为一个通用类型。在这种情况下，它是 size_t。这使得它变成了：

(size_t) -1 <= (size_t) 5

现在，无法用无符号类型表示-1。因此，将2^32（或size_t具有的位数）加到它上面，这使得它变成了4294967295。因此，比较实际上是：

4294967295 <= 5

这是false，因此循环体永远不会执行。

- Roland Illig

Answer 4

原因是循环从未执行。这是因为TOTAL_ELEMENTS返回一个无符号类型的size_t。

您可以通过将(TOTAL_ELEMENTS-2)强制转换为int来解决此问题。

- Frerich Raabe

Answer 5

你需要做以下事情：

for(d=0;d < TOTAL_ELEMENTS;d++)
    printf("%d\n",array[d]);

由于sizeof(...)生成的是无符号值，因此...

- reece

Answer 6

只需简单更改

#define TOTAL_ELEMENTS (sizeof(array) / sizeof(array[0]))

使用

#define TOTAL_ELEMENTS (int)(sizeof(array)/sizeof(array[0]))-2

- XCS

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你真的把它搞错了。数组索引应该始终只是“size_t”。他只需要将“d”更改为“size_t”，进行适当的索引，所有混乱都会消失... - Jens Gustedt