2020西邮linux兴趣小组纳新题题解

1. 请试着解释其输出。

int main(int argc , char *argv[]) {
   
  unsigned char a = 255;
  char ch = 128;
  a -= ch;
  printf("a = %d ch = %d\n", a, ch);
}

• 结果为127 -128
• 注意无符号类型unsigned char，a=255-128=127；
• 因为ch是char类型，有符号，表示范围为 -128~127，此时已经超过其范围，因此结果为-128（具体见下图)
  

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2. 下面代码的运行输出结果是什么，并说说你的理解。

int main(int argc, char *argv[]) {
   
  char *str = "Xi You Linux Group 20";
  printf("%d\n", printf(str));
  return 0;
}

• 涉及到一个知识点：printf的返回值
• 返回值是指printf输出的字符数量（包括数字，字母，标点符号，空格等）
• 由此可得输出为Xi You Linux Group 2021

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3. 这段代码的输出结果是什么？为什么会出现这样的结果？

int i = 2;
void func() {
   
  if(i != 0) {
   
  static int m = 0;
  int n = 0;
  n++;
  m++;
  printf("m = %d, n = %d\n", m, n);
  i--;
  func();
  } else {
   
  return;
  }
}
int main(int argc, char *argv[]) {
   
  func();
  return 0;
}

• 结果如下
  
• static int 与 int 的区别：static int 不管在函数内还是函数外，都作为一个全局变量可以保存它被修改以后的值。而 int 则没有这一功能，只有作为全局变量时能保存修改。
• c语言中static关键字用法详解

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4. 下面程序会出现什么结果？为什么会出现这样的结果？

int main(int argc, char * argv[]) {
   
  char ch = 'A';
  int i = 65;
  unsigned int f = 33554433;
  *(int *)&f >>= 24;
  *(int *)&f = *(int *)&f + '?';
  printf("ch = %c i = %c f = %c\n", ch, i, *(int *)&f);
  return 0;
}

• 先出结果ch=A i=A f=A
• 前两个不解释
• 第三个：

  unsigned int f = 33554433;//在（0 ~ 4 294 967 295）的范围内
  *(int *)&f >>= 24;//将f进行位运算中的右移24位，结果为2
  *(int *)&f = *(int *)&f + '?';//2+63(?的阿斯克码）=65（A的阿斯克码）

• *(int*)&f=f （相当于取 f 的地址让其强行转换为指针并指向它自己）

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5. 下面代码的运行输出结果是什么，并说说你的理解。

int main(int argc, char *argv[]) {
   
  int a[2][2];
  printf("&a = %p\t&a[0] = %p\t&a[0][0] = %p\n", &a, &a[0], &a[0][0]);
  printf("&a+1 = %p\t&a[0]+1 = %p\t&a[0][0]+1= %p\n", &a+1, &a[0]+1, &a[0][0]+1);
  return 0;
}

• 诺：
  

• &a，&a[0]，&a[0][0]地址都相同，但是&a表示整个数组的地址，&a[0]表示数组第一行的地址，&a[0][0]表示第一行第一列的地址（也就是首元素的地址）

• &a+1表示整个数组的地址加上2* 2*int（一个数组）类型大小的地址（相当于&b）

• &a[0]+1表示第一行地址加上一个2*int（一行）类型大小的地址（相当于&a[1]）

• &a[0][0]+1表示首元素地址加上一个int类型的大小的地址（相当于&a[0][1]）

多卷一些？戳！

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6. 下列程序的功能是什么？有什么问题，你能找出问题并解决它吗？

int* get_array() {
   
  int array[1121]; 
  for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(int); i++) {
   
    array[i] = i;
  }
  return array;
}
int main(int argc, char *argv[]) {
    
  int *p = get_array();
}

• 功能：返回指向数组array的指针从而输出array数组中的值
• 问题：array在函数作用完后会自动释放内存而带不回返回值，因此p会找不到此数组的地址，使p成为野指针
• 解决

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int* get_array() 
{
   
	n=1121;
    int*array=(int*)malloc(sizeof(int)*n);
    int*t=array;
    for (int i=0; i<sizeof(int)*n/sizeof(int); i++,array++)
        *array = i;
    return t;
}
int main(int argc, char *argv[]) 
{
   
	n=1121;
    int *p=get_array();
    for(int i=0;i<n;i++,p++)
        printf("%d ",*p);
    
    return 0;
}

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7. 下面代码的运行输出结果是什么，并说说你的理解。

int main(int argc, char *argv[]) {
   
  char str[] = "XiyouLinuxGroup"; 
  char *p = str; 
  char x[] = "XiyouLinuxGroup\t\106F\bamily";
  printf("%zu %zu %zu %zu\n", sizeof(str), sizeof(p), sizeof(x), strlen(x));
  return 0;
}

• 先解释 %zu ，它和%d的区别在于：%d输出int型，%zu输出size_t型，而size_t在库中定义为unsigned int，即：一个是整型，一个是无符号整型
• 再看结果16 8 25 24 (编译器在64位下运行）
• 前两个不解释
• 第三个和第四个大同小异，这里只解释最后一个：在x中\t \106(三位八进制) \b分别占一个字节，相当于char类型，因此结果为15(X~p)+1+1+1(F)+1+5=24

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8. 如下程序，根据打印结果，你有什么思考？

int add(int *x, int y) {
   
  return *x = (*x^y) + ((*x&y)<<1);
}
int a;
int main(int argc, char *argv[]) {
   
  int b = 2020;
  if(add(&b, 1) || add(&a, 1)) {
   
  printf("XiyouLinuxGroup%d\n", b);
  printf("Waiting for y%du!\n", a);
  }
  if(add(&b, 1) && a++) {
   
  printf("XiyouLinuxGroup%d\n", b);
  printf("Waiting for y%du!\n", a);
}
  return 0;
} 

• 解析如下

int add(int *x, int y) 
{
   
    return *x = (*x^y) + ((*x&y)<<1);//每进函数一次a+1，b+1
}
int a;//全局变量初始化为0
int main(int argc, char *argv[]) 
{
   
    int b = 2020;
    if(add(&b, 1) || add(&a, 1))//进入
    {
   
        printf("XiyouLinuxGroup%d\n", b);//b=2021
        printf("Waiting for y%du!\n", a);//a=0
       //a=0说明add(&a,1)并没有被执行，在逻辑或时若满足第一个表达式，会发生短路现象
       //这样会提高计算机的运算效率
    }
    if(add(&b, 1) && a++)//逻辑和时add(&b,1)和a++都被执行
    //不会进入if语句,因为a++表达式是先运算再自增，在进行逻辑和的时候a还是0
    {
   
        printf("XiyouLinuxGroup%d\n", b);
        printf("Waiting for y%du!\n", a);
    }
    
    return 0;
}

• 结果如下
  

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9. 在下段程序中

我们可以通过第一步打印出a的地址，假如在你的机器上面打印结果是0x7ffd737c6db4；我们在第二步用scanf函数将这个地址值输入变量c中；第三步，随机输入一个数字，请问最终输出了什么结果，你知道其中的原理吗？

void func() {
    
  int a = 2020;
  unsigned long c;
  printf("%p\n", &a);
  printf("我们想要修改的地址：");
  scanf("%lx", &c);
  printf("请随便输入一个数字：");
  scanf("%d", (int *)c);
  printf("a = %d\n", a);
}

• 输出的结果为输入的数字
• 输入一个整数在被强制转换为指针类型c 所指向的地址（就是&a，也是c），
  而因为原本c就是a的地址（c=&a），相当于(int * )c指向a的地址并且赋值c，就是a=c

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10. 请问一个C语言程序从源代码到可执行文件中间会进行哪些过程，你能简单描述一下每个环节都做了什么事情吗？

• 图片来自谈谈C语言从源文件变为可执行文件之间发生的过程详解（C程序的编译链接运行）

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11. 请解释一下这行代码做了什么？

puts((char*)(int const[]){
   
0X6F796958,0X6E694C75,0X72477875,
0X3270756F,0X313230,0X00000A
});

• 这里涉及到一个知识点：大端法，小端法
• 在了解这个之前，先了解一个专业词：字节序。字节序，顾名思义就是字节的排列顺序，而计算机中既可以从高位到低位进行排列，也能从低位到高位进行排列
• 现在再来看大端法、小端法：假设有数据0x12345678，左边为高字节，右边为低字节。将高字节的数据放在低地址，便是大端法；反之，为小端法

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• 下图，上面一排为字节的存放地址，从左到右，地址由低到高；下面一排为字节，分别存放在不同的地址中
• 大端法
  
• 小端法
  

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• 一般家庭计算机所使用的为小端法，因此根据以上知识并查阅阿斯克码表可得，该程序的输出为XiyouLinuxGroup2021

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12. 请随机输入一串字符串，你能解释一下输出结果吗？

int main(int argc, char *argv[]) {
   
  char str[1121];
  int key;
  char t;
  fgets(str, 1121, stdin);
  for(int i = 0; i < strlen(str) - 1; i++) {
   
    key = i;
    for(int j = i + 1; j < strlen(str); j++) {
   
      if(str[key] > str[j]) {
   
        key = j;
      }
    } 
    t = str[key];
    str[key] = str[i];
    str[i] = t;
  } 
  puts(str);
  return 0;
}

• 运用了选择排序的思想
• 这里需要注意的是：fgets（）函数
• fgets() 函数中的 size 如果小于字符串的长度，那么字符串将会被截取；如果 size 大于字符串的长度则多余的部分系统会自动用 ‘\0’ 填充。

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13. 用循环和递归求Fibonacci数列

你觉得这两种方式那种更好？说说你的看法。如果让你求Fibonacci数列的第100项，你觉得还可以用常规的方法求解吗？请试着求出前100项的值（tip大数运算）。

• 递归代码简洁
• 循环时间短
• 斐波那契数列的两种方法（递归和循环）

全题终。。。。。。

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2022西邮linux兴趣小组纳新题题解