巨同升

（山東理工大學(xué) 山東淄博 255049）

“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”這門課程在國(guó)內(nèi)高校普遍開(kāi)設(shè)已有近三十年，課程的建設(shè)和研究取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，涌現(xiàn)出了數(shù)量眾多、各具特色的C語(yǔ)言教材。盡管如此，在許多C語(yǔ)言教材中還或多或少地存在著一些不準(zhǔn)確甚至是值得商榷的說(shuō)法。下面將對(duì)國(guó)內(nèi)教材中常見(jiàn)的幾種說(shuō)法進(jìn)行辨析，并期望與廣大同行商榷。

一、關(guān)于C語(yǔ)言的輸入輸出語(yǔ)句

有的教材中說(shuō)：“C語(yǔ)言中沒(méi)有輸入輸出語(yǔ)句，只有輸入輸出函數(shù)。”果真如此嗎？

完整的C語(yǔ)言是由語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)兩部分組成的[1]。語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)于C語(yǔ)言的內(nèi)核，標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)（主體是庫(kù)函數(shù)）相當(dāng)于C語(yǔ)言的擴(kuò)展部分。這種設(shè)計(jì)極大地增強(qiáng)了C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的靈活性和程序的可移植性，因?yàn)榭梢愿鶕?jù)某類計(jì)算機(jī)的硬件特點(diǎn)而單獨(dú)修改C語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)部分的實(shí)現(xiàn)。

在C語(yǔ)言的語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)部分的確沒(méi)有輸入輸出語(yǔ)句，也沒(méi)有輸入輸出函數(shù)。不過(guò)在C語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)部分，明確地定義了各種輸入輸出函數(shù)，從而可以在C語(yǔ)言程序中以語(yǔ)句的形式來(lái)調(diào)用這些輸入輸出函數(shù)。

既然這種函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句可以實(shí)現(xiàn)輸入輸出的功能，將它們稱為“輸入輸出語(yǔ)句”（而不必稱為輸入輸出函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句）也是順理成章的。

因此正確的說(shuō)法是：在C語(yǔ)言的語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)部分沒(méi)有輸入輸出語(yǔ)句，但在C語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)部分有輸入輸出函數(shù)，從而在完整的C語(yǔ)言中有輸入輸出語(yǔ)句。

二、關(guān)于八進(jìn)制和十六進(jìn)制負(fù)整數(shù)

有的教材中說(shuō)：“在C語(yǔ)言中，八進(jìn)制和十六進(jìn)制整數(shù)只有正數(shù)，沒(méi)有負(fù)數(shù)?！边@種說(shuō)法是有問(wèn)題的。實(shí)際上，在C語(yǔ)言中，八進(jìn)制和十六進(jìn)制整數(shù)既可以使用正數(shù)，也可以使用負(fù)數(shù)。下面的程序就是一個(gè)很好的證據(jù)。

#include ＜stdio.h＞

int main(void)

{int a，b，c，d；

a=0127；

b=-0127；

c=0x1af；

d=-0x1af；

printf("a=%d，b=%d，c=%d，d=%d "，a，b，c，d)；

printf("a=%o，b=%o，c=%x，d=%x "，a，b，c，d)；

return 0；

}

該程序的運(yùn)行結(jié)果如下圖所示。

從該程序的運(yùn)行結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，程序中可以使用八進(jìn)制和十六進(jìn)制的負(fù)整數(shù)，但是不能以負(fù)數(shù)形式輸出八進(jìn)制和十六進(jìn)制的整數(shù)。

因此正確的說(shuō)法是：在C語(yǔ)言中，以八進(jìn)制和十六進(jìn)制形式輸出整數(shù)時(shí)，只能輸出正數(shù)和0，不能輸出負(fù)數(shù)。

三、關(guān)于整數(shù)在內(nèi)存中的表示形式

有的教材中說(shuō)：“在C語(yǔ)言中，整數(shù)是以二進(jìn)制補(bǔ)碼的形式在內(nèi)存中存儲(chǔ)的。”其實(shí)，這種說(shuō)法是不準(zhǔn)確的。在C語(yǔ)言中，有符號(hào)整數(shù)的確是以二進(jìn)制補(bǔ)碼形式在內(nèi)存中存儲(chǔ)的，其最高位為符號(hào)位，用以表示該整數(shù)的正負(fù)。但是對(duì)于無(wú)符號(hào)整數(shù)來(lái)說(shuō)，由于不存在負(fù)數(shù)，并不需要表示正負(fù)的符號(hào)位，因而它的每一位都是數(shù)值位，這種表示形式應(yīng)稱為“無(wú)符號(hào)二進(jìn)制形式”。

因此正確的說(shuō)法是：在C語(yǔ)言中，有符號(hào)整數(shù)是以二進(jìn)制補(bǔ)碼形式在內(nèi)存中存儲(chǔ)的，無(wú)符號(hào)整數(shù)是以無(wú)符號(hào)二進(jìn)制形式在內(nèi)存中存儲(chǔ)的。

四、關(guān)于后自增（減）運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)

國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)的C語(yǔ)言教材都說(shuō)：“在C語(yǔ)言中，后自增（減）運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)與前自增（減）運(yùn)算符相同?！逼鋵?shí)，這種說(shuō)法是有問(wèn)題的。

在傳統(tǒng)C語(yǔ)言（即C89標(biāo)準(zhǔn)之前的C語(yǔ)言）規(guī)范中，后自增（減）的優(yōu)先級(jí)的確是與前自增（減）相同的，都是2級(jí)。但是，從C89標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始，已經(jīng)將后自增（減）的優(yōu)先級(jí)調(diào)整為1級(jí)，而前自增（減）的優(yōu)先級(jí)依然為2級(jí)，從而使得后自增（減）的優(yōu)先級(jí)高于前自增（減）[1-2]。遺憾的是，這種調(diào)整并未在國(guó)內(nèi)的絕大多數(shù)C語(yǔ)言教材中反映出來(lái)。

五、關(guān)于scanf函數(shù)中的第二個(gè)參數(shù)

為什么scanf函數(shù)中的第二個(gè)參數(shù)只能是變量的地址，而不能是變量名本身呢？大多數(shù)教材中并未給出解釋，而有的教材則認(rèn)為是為了提高編程的靈活性，使得scanf函數(shù)中的第二個(gè)參數(shù)既可以是若干個(gè)變量的地址，也可以是指向某些內(nèi)存單元的指針。其實(shí)，真正的原因在于C語(yǔ)言中函數(shù)參數(shù)的單向傳遞規(guī)則，即只能將實(shí)參的值傳遞給對(duì)應(yīng)的形參，而不能將形參的值傳遞給對(duì)應(yīng)的實(shí)參[3]。

在程序中調(diào)用scanf函數(shù)完成數(shù)據(jù)的輸入，是通過(guò)執(zhí)行該函數(shù)的函數(shù)體語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)的。不過(guò)在執(zhí)行該函數(shù)的函數(shù)體時(shí)所輸入的數(shù)據(jù)，首先存放于函數(shù)體中定義的局部變量中。調(diào)用scanf函數(shù)時(shí)，若直接以待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的變量名作為實(shí)參，則函數(shù)體中局部變量（包括形參）的值并不能直接傳遞給實(shí)參；若改用待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的變量的地址作為實(shí)參，就可以通過(guò)跨函數(shù)間接引用的方式，將函數(shù)體中局部變量的值傳遞給主調(diào)函數(shù)中的變量了。

六、關(guān)于malloc函數(shù)的返回值類型

在大多數(shù)教材中，在調(diào)用malloc函數(shù)時(shí)，總是要對(duì)其返回值進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。例如：

int*p；

p=(int*)malloc(sizeof(int))；

這些教材中認(rèn)為這種強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換是必不可少的，其實(shí)并非如此。在傳統(tǒng)C語(yǔ)言（即C89標(biāo)準(zhǔn)之前的C語(yǔ)言）規(guī)范中，malloc函數(shù)的返回值為char*類型，由于這種類型與其他的指針類型都不是賦值兼容的，因此不能直接進(jìn)行賦值運(yùn)算，而必須先進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，再進(jìn)行賦值運(yùn)算[2]。

不過(guò)，從C89標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始，已經(jīng)將malloc函數(shù)的返回值類型改為void*類型。void*是C89標(biāo)準(zhǔn)中定義的通用指針類型，通用指針與所有其他類型的指針都是賦值兼容的，即可以不經(jīng)過(guò)強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換而直接相互賦值[2]。例如：

int*p；

p=malloc(sizeof(int))；

此外，calloc函數(shù)和realloc函數(shù)的用法與malloc函數(shù)是類似的。

七、關(guān)于文本打開(kāi)方式與二進(jìn)制打開(kāi)方式

C語(yǔ)言中的各類文件打開(kāi)方式均包括兩種，如讀方式包括“r”和“rb”，寫方式包括“w”和“wb”。在大多數(shù)C語(yǔ)言教材中，將文件的這兩種打開(kāi)方式稱為“打開(kāi)文本文件”與“打開(kāi)二進(jìn)制文件”。

這種叫法很容易使人誤解為用第一種打開(kāi)方式創(chuàng)建的就是文本文件，用第二種打開(kāi)方式創(chuàng)建的就是二進(jìn)制文件。其實(shí)一個(gè)新創(chuàng)建的文件是文本文件還是二進(jìn)制文件的決定因素，是向文件中寫入數(shù)據(jù)的函數(shù)，而不是文件的打開(kāi)方式[3]。一般而言，使用fprintf、fputc和fputs等函數(shù)創(chuàng)建的文件，是文本文件；而使用fwrite函數(shù)創(chuàng)建的文件，則是二進(jìn)制文件。相應(yīng)地，fscanf、fgetc和fgets等函數(shù)用于讀取文本文件；而fread函數(shù)則用于讀取二進(jìn)制文件。

既然如此，為什么還要將文件的打開(kāi)方式區(qū)分為這兩種方式呢？其實(shí)，這源于兩類操作系統(tǒng)對(duì)于回車換行的不同處理方式。在第一類操作系統(tǒng)（如UNIX和Linux）的文本編輯軟件中，采用與C語(yǔ)言相同的處理方式，只需用一個(gè)換行符，即可實(shí)現(xiàn)回車換行。而在第二類操作系統(tǒng)（如DOS和Windows）的文本編輯軟件中，則采用與C語(yǔ)言不同的處理方式，需要用一個(gè)回車符和一個(gè)換行符的組合，方可實(shí)現(xiàn)回車換行。

因此，在第二類操作系統(tǒng)中，當(dāng)用第一種方式打開(kāi)文件并對(duì)文件進(jìn)行寫入操作時(shí)，將會(huì)把每一個(gè)換行符替換為一個(gè)回車符和一個(gè)換行符的組合；當(dāng)用第一種方式打開(kāi)文件并對(duì)文件進(jìn)行讀出操作時(shí)，將會(huì)進(jìn)行相反的替換。然而，當(dāng)用第二種方式打開(kāi)文件并對(duì)文件進(jìn)行寫入和讀出操作時(shí)，將不會(huì)對(duì)字符進(jìn)行任何替換。

而在第一類操作系統(tǒng)中，第一種打開(kāi)方式與第二種打開(kāi)方式是沒(méi)有區(qū)別的。不論用哪種方式打開(kāi)文件，在對(duì)文件進(jìn)行寫入和讀出操作時(shí)，都不會(huì)對(duì)字符進(jìn)行任何替換?？梢?jiàn)，這兩種打開(kāi)方式均是既可以打開(kāi)文本文件，也可以打開(kāi)二進(jìn)制文件，區(qū)別在于對(duì)回車換行的處理方式不同。因此，正確叫法應(yīng)該是“文本打開(kāi)方式”與“二進(jìn)制打開(kāi)方式”[3]。