《你必须知道的495个C语言问题》读书笔记之第8-10章：字符串、布尔类型和预处理器

一、字符和字符串

1. Q：为什么strcat(string, '!')不行？

A：strcat()用于拼接字符串，所以应该写成strcat(string, "!")。"!"实际上包含两个字符：'!'和'\0'。

2. Q：为什么不能这样检查一个字符串是否跟某个值匹配？

char *string;
...
if (string == "value") {
    /* string matches "value"*/
}

A：C语言中的字符串用字符的数组表示，C语言不会把数组作为一个整体来操作(赋值、比较等)。上面代码段的==操作符实际上比较的是两个指针是否相等，要比较两个字符串，一般使用库函数strcmp()。

3. Q：我正开始考虑多语言字符集的问题，是否有必要担心sizeof(char)会被定义为2，以便表达16位的字符集呢？

A：就算char型被定义为16位，sizeof(char)依然是1(sizeof是以char的大小作为一个单位的)，而<limits.h>中的CHAR_BIT会被定义为16，届时将不能声明(或用malloc分配)一个8位的对象。

二、布尔表达式和变量

1. Q：C语言中布尔值该用什么类型？为什么它不是一个标准类型？

A：C语言中没有提供标准的布尔类型，部分原因在于选择一个这样的类型设计最好有程序员来决定的空间/时间折中。(使用int型可能更快，使用char型可能更节省数据空间。然而，如果需要和int型反复转换，那么更小的类型也可能生成更大或更慢的代码。)可以使用#define或枚举常量定义真假，无伤大雅。

#define TRUE  1
#define FALSE 0

enum bool {false, true};

2. Q：我使用了来自两个不同的第三方库的头文件，它们都定义了相同的宏，如TRUE, FALSE, Min(), Max()等，但是它们的定义相互冲突，怎么办？

A：这是个典型的命名空间问题。理想状态下，第三方库的厂商在定义符号(预处理库、全局变量和函数名称)的时候应该尽责地确保不会发生命名空间冲突，最好的解决方案是让厂商修改他们的头文件。作为一种迂回措施，你也可以在发生冲突的#include指令之间解除或重新定义冲突的宏。

三、C预处理器

1. 如果一个参数在宏扩展中出现了多次，而实参是带副作用的表达式，则宏可能不能正确运行。

#define square(x) ((x) * (x))
square(i++);  //会被扩展为((i++)*(i++))，而这是未定义的

2. Q：如何书写多语句宏？

A：通常的目标时能够像一个包含函数调用的表达式语句一样调用宏：MACRO(arg1, arg2); 这意味着“调用者”需要提供最终的分号，而宏体不需要。因此宏体不能为简单的括号包围的复合语句，因为这个宏可能会用于带else的if/else语句的if分支。传统的解决方法是使用do-while语句。

#define MACRO(arg1, arg2) {stmt1; stmt2;}
if (cond)
    MACRO(arg1, arg2);
else   /* some other code*/

/*宏展开后，用户提供的最终的分号就会成为语法错误*/
if (cond)
    {stmt1; stmt2;};
else  /* some other code */

/* 传统的解决方案 */
#define MACRO(arg1, arg2) do {  \
    stmt1;
    stmt2;
    ...
} while()

如果宏体内的语句都是简单语句(没有声明或循环)，那么还有一种技术，就是写一个使用一个或多个逗号操作符的表达式，放在括号中：

#define FUNC(arg1, arg2) (expr1, expr2. expr3)  // FUNC返回expr3

有些编译器(如gcc)可以使用非标准的“inline”关键字或其他扩展自动地或根据程序员的请求使用内联扩展小函数。

3. Q：应该把哪些内容放在.h文件？哪些内容放在.c文件？

A：作为一般规则，应该把下面所列的内容放入头文件：(a)宏定义；(b)结构、联合和枚举声明；(c)typedef声明；(d)外部函数声明；(e)全局变量声明。

另一方面，如果定义或声明为一个源文件私有，则最好留在该文件中(并声明为static)。最后，不能把实际的代码或全局变量放在头文件中。

4. Q：可以在一个头文件中包含另一个头文件吗？

A：这是个风格问题。反对者认为，“嵌套包含文件”应该避免，因为它让相关定义更难找到。如果一个文件被包含了两次，它会导致重复定义错误，同时它也会令Makefile的人工维护十分困难。支持者认为，“嵌套包含文件”使模块化使用头文件成为可能(一个头文件可以包含它所需要的一切，而不是让每个源文件都包含需要的头文件)。而自动的Makefile维护工具可以很容易地处理嵌套包含文件的依赖问题。一种流行的头文件定义技巧：

#ifndef __HFILENAME_H__
#define __HFILENAME_H__
...
#endif

5. Q：完整的头文件搜索规则是怎样的？

A：准确的行为是由实现定义的(一般应该有文档说明)。通常，用<>命名的头文件会先在一个或多个标准位置搜索，用""命名的头文件会首先在“当前目录”搜索，如果没有找到再在标准位置搜索。注意“当前目录”的定义不唯一：传统上当前目录是包含#include指令的文件所在的目录，而在其他编译器下，当前目录是编译器启动的目录。

6. Q：sizeof操作符可以用在#if预处理指令中吗？

A：不行。预处理在编译过程之前进行，此时尚未对类型名称进行分析。作为替代，可以考虑使用ANSI的<limits.h>中定义的常量，或者使用配置脚本。当然，更好的方法是编写与类型大小无关的代码。

7. Q：如何用#if表达式来判断机器是高字节在前还是低字节在前？

A：恐怕不能。判断机器字节顺序的代码技术通常都要用到字符数组或联合，但预处理运算仅仅使用长整型，而且没有寻址的概念。另外，通常写出与字节顺序无关的代码更好。