c - 变量声明的行为如何？

Question

#include<stdio.h>
#include<conio.h>

int main(){

    char i;
    int c;

    scanf("%i",&c);
    scanf("%c",&i);// catch the new line or character introduced before x number
    printf("%i",i);// value of that character

    getch();
    return(0);
}

程序将以与下一个变量声明(而不是上面的变量声明)相同的方式运行:

这个:

int c;
int *x;
int i;

或者这个:

int *x;
int c;
int i;

只有这样:c变量和i变量之前的x指针。我知道最后的声明没有意义，用 int i 而不是 char i，并且添加了一个甚至不需要的指针。但这是偶然发生的，我想知道这是否只是巧合。

Answer 1

假设代码的其余部分没有任何问题，声明变量的顺序应该没有任何区别。声明的顺序不需要与它们在内存中的布局方式有任何关系。即使确实如此，您也可以通过名称来引用变量；只要您的代码正确，对 i 的引用就是对 i 的引用，编译器将生成正确访问该变量所需的任何代码。

现在如果你这样做:

int i;
scanf("%c", &i);

那么你做错了什么。具有 "%i" 格式的 scanf 需要一个 char* 参数，该参数指向要写入的 char 对象该值将被存储。您给它的是 int* 而不是 char*。因此，你的程序的行为是未定义的；语言标准没有说明它的行为方式。

那么为什么它看起来工作正常呢？可能发生的情况是 scanf 将 int 对象 i 的地址视为指向 char 的指针>。它可能会指向i表示的第一个字节；例如，i 可能是 32 位，指针将指向这些位的前 8 位。 (它们可能是高位或低位，具体取决于系统。)

现在，当您打印 i 的值时:

printf("%d\n", i);

i 的内容例如是 1 个字节，由您刚刚读入的任何字符组成，以及 3 个字节的垃圾。这 3 个垃圾字节很可能全部为零，但它们可以是任何东西。如果垃圾字节恰好为 0，并且第一个字节恰好是高位字节(即，您在 big-endian 机器上)，那么您可能会得到“正确”的输出。

但不要这样做。由于行为未定义，因此它可以“正确”工作多年，然后在最糟糕的时刻彻底失败。

这里的教训是，C 倾向于假设你知道自己在做什么。有很多构造具有未定义的行为，这意味着它们无效，但编译器和运行时系统都不需要告诉您存在问题。与大多数其他语言相比，C 语言更需要程序员将事情做好。编译器(和其他工具)会告诉您一些错误，但不是全部。

在存在未定义行为的情况下，声明变量的顺序可能会产生影响。例如，如果您编写的代码读取或写入超过变量的末尾，那么那里存储的内容可能很重要。但是，在程序运行之前，不要试图随意更改声明。摆脱未定义的行为，因此顺序并不重要。

解决方案:首先不要犯错误。 (当然，说起来容易做起来难。)

命名约定会很有帮助。如果您将 char 变量称为 c，并将 int 变量称为 i，而不是反之亦然，那么它会更容易跟踪哪个是哪个。

但是 c 是用于保存输入字符值的 int 变量的合理名称 - 不是用于 scanf，而是用于 >getchar()，如:

int c;
while ((c = getchar()) != EOF) {
    /* ... */
}