C++容易被忽视的基础知识

作为一个java开发者，由于实际需要最近开始接触C++,这是最近接触C++碰到的一些难点和易错点，整理如下，给自己和其他C++的初学者····

通过本文，你可以学到：

1）浮点值的上溢和下溢

2）浮点数舍入误差

3）使用%d显示float值不会把float转化为近似的int值，而是显示垃圾值

4）scanf的读取习惯

5）strlen()函数和sizeof()区别

6）负数转化为unsigned和大于255的值转化为字符相当于取模

7）prinf读取stack里的数字是按%读取的

1.浮点值的上溢和下溢：

如：假设系统最大的float的值为3.4E38,并进行如下操作：

float toobig =3.4E38*100.0f;
print("%e\n",toobig);

另外如用asin()返回反正弦值，但输入参数却大于1时返回NaN(Not-a-Number)

2.浮点数舍入误差

将一个数加上1再减去原数,结果为1.如果用浮点计算，可能会有其他结果，如：

#include <stdio.h>
int main(void)
{
	float a, b;
	b = 2.0e20 + 1.0;
	a = b - 2.0e20;
	printf("%f\n", a);
	return 0;
}

造成这种结果的原因是：计算机缺少足够的进行正确运算所需的十进制位数。2.0e20为2后面加20个0.若加1，变化的其实是第21位，若需要正确计算，至少需要存储21位数字，但是float只要6.7位有效数字。以上错误结果会随着平台不同而表现不同。

3.使用%d显示float值不会把float转化为近似的int值，而是显示垃圾值。

4.scanf的读取习惯

/* praise1.c -- uses an assortment of strings */
#include <stdio.h>
#define PRAISE "What a super marvelous name!"
int main(void)
{
    char name[40];

    printf("What's your name?\n");
    scanf("%s", name);
    printf("Hello, %s. %s\n", name, PRAISE);
  
    return 0;
}

What‘s your name?

Tony KK

Hello,Tony.What a super marvelous name!

造成这种原因是：使用%s的scanf()只会读入第一个单词而不会把整个语句作为字符串读入。C可以使用其他读取函数（如gets()）来处理一般的字符串。

5.strlen()函数和sizeof()：

sizeof运算符，以字节为单位给出数据的大小，strlen()函数以字符串为单位给出字符串的长度。

#include <stdio.h>
#include <string.h>      /* provides strlen() prototype */
#define PRAISE "What a super marvelous name!"
int main(void)
{
	char name[40];

	printf("What's your name?\n");
	scanf_s("%s", name);
	printf("Hello, %s. %s\n", name, PRAISE);
	printf("Your name of %d letters occupies %d memory cells.\n",
		strlen(name), sizeof name);
	printf("The phrase of praise has %d letters ",
		strlen(PRAISE));
	printf("and occupies %d memory cells.\n", sizeof PRAISE);

	return 0;
}

What‘s your name?

Morgan Buttercup

Hello,Margan.What a super marvelous name!

Your name of 6 letters occupies 40 memory cells.

The phrase of praise has 28 letters and occupies 29 memory cells.

解释：

对于name数组，sizeof显示的是数组长度，strlen()显示的是已经用了的数组内长度。对于字符串PRAISE,sizeof比strlen()多了1，因为它把结束的\0也计算进来了。

6.负数转化为unsigned和大于255的值转化为字符相当于取模

#include <stdio.h>
#define PAGES 336
#define WORDS 65618
int main(void)
{
    short num = PAGES;
    short mnum = -PAGES;

    printf("num as short and unsigned short:  %hd %hu\n", num,
            num);
    printf("-num as short and unsigned short: %hd %hu\n", mnum,
            mnum);
    printf("num as int and char: %d %c\n", num, num);
    printf("WORDS as int, short, and char: %d %hd %c\n",
            WORDS, WORDS, WORDS);
   return 0;
}

首先，-336并没有像我们期待的转化为336，而是变成65200.原因是short int中 0到32767 表示他们本身，42768到65535表示负数，65535代表-1，65534代表-2，依此类推，65200表示-336。所以不要期待%u能把数字和符号分开。

第二行显示如果你想把一个大于255的值转化为字符，相当于取模：

2进制的336在内存中为0000000101010000，可是字符只能转化小于等于255的数字，否则就只是截取一段转化，此时值就变了。当我们试着打印一个比short int大的数字时也是这样。

7.prinf读取stack里的数字是按%读取的

#include <stdio.h>
int main(void)
{
    float n1 = 3.0;
    double n2 = 3.0;
    long n3 = 2000000000;
    long n4 = 1234567890;

    printf("%.1e %.1e %.1e %.1e\n", n1, n2, n3, n4);
    printf("%ld %ld\n", n3, n4);
    printf("%ld %ld %ld %ld\n", n1, n2, n3, n4);
   
    return 0;
}

计算机根据变量的类型而非转换说明符把这些值放入值栈中。所以，n1在堆栈中占用8个字节（float变为double），同理，n2占8个字节，n3，n4分别占用4个字节。然后控制转移到prinf()函数，prinf()是按照转换说明符去读取的。%ld读取4个字节，也就是n1前半部分，下一个%ld再读取4个字节，n1的后半部分，因此最后结果都错。