请看以下的代码片段：
- #include <stdio.h>
- void foo(void)
- {
- int a;
- printf("%d ", a);
- }
- void bar(void)
- {
- int a = 42;
- }
- int main(void)
- {
- bar();
- foo();
- }
编译执行，期待输出什么呢？
- $ cc foo.c && ./a.out
- 42
你能够解释一下，为什么这样吗？
第一个候选者：嗯？或许编译器为了重用有一个变量名称池。比方说。在bar函数中。使用而且释放了变量a，当foo函数须要一个整型变量a的时候。它将得到和bar函数中的a的同一内存区域。假设你在bar函数中又一次命名变量a，我不认为你会得到42的输出。
你：恩。
确定。
。
。
第二个候选者：不错，我喜欢。
你是不是希望我解释一下关于运行堆栈或是活动帧(activation frames, 操作代码在内存中的存放形式。譬如在某些系统上，一个函数在内存中以这样的形式存在：
ESP
形式參数
局部变量
EIP
)？
你：我想你已经证明了你理解这个问题的关键所在。
可是，假设我们编译的时候，採用优化參数。或是使用别的编译器来编译，你认为会发生什么？
候选者：假设编译优化措施參与进来。非常多事情可能会发生。比方说，bar函数可能会被忽略。由于它没有产生不论什么作用。同一时候。假设foo函数会被inline，这样就没有函数调用了，那我也不感到奇怪。
可是由于foo函数必须对编译器可见，所以foo函数的目标文件会被创建。以便其它的目标文件链接阶段须要链接foo函数。总之，假设我使用编译优化的话，应该会得到其它不同的值。
- $ cc -O foo.c && ./a.out
- 1606415608
候选者：垃圾值。
那么，请问，这段代码会输出什么？
- #include <stdio.h>
- void foo(void)
- {
- int a = 41;
- a= a++;
- printf("%d ", a);
- }
- int main(void)
- {
- foo();
- }
第一个候选者：我没这样写过代码。
你：不错，好习惯。
候选者：可是我推測答案是42.
你：为什么？
候选者：由于没有别的可能了。
你：确实，在我的机器上执行。确实得到了42.
候选者：对吧，嘿嘿。
你：可是这段代码，其实属于没有定义。
候选者：对，我告诉过你，我没这样写过代码。
第二个候选者登场：a会得到一个没有定义的值。
你：我没有得到不论什么的警告信息。而且我得到了42.
候选者：那么你须要提高你的警告级别。在经过赋值和自增以后，a的值确实没有定义。由于你违反了C/C++语言的根本原则中的一条，这条规则主要针对运行顺序(sequencing)的。
C/C++规定，在一个序列操作中。对每个变量，你只能够更新一次。
这里。a = a++。更新了两次，这样操作会导致a是一个没有定义的值。
你：你的意思是，我会得到一个随意值？可是我确实得到了42.
候选者：确实。a能够是42，41,43,0,1099，或是随意值。你的机器得到42。我一点都不感到奇怪，这里还能够得到什么？或是编译前选择42作为一个没有定义的值：）呵呵：）
那么，以下这段代码呢？
- #include <stdio.h>
- int b(void)
- {
- puts("3");
- return 3;
- }
- int c(void)
- {
- puts("4");
- return 4;
- }
- int main(void)
- {
- int a = b() + c();
- printf("%d ", a);
- }
第一个候选者：简单，会依次打印3,4,7.
你：确实。
可是也有可能是4,3,7.
候选者：啊？运算次序也是没有定义？
你：准确的说，这不是没有定义。而是未指定。
候选者：无论如何。讨厌的编译器。
我认为他应该给我们警告信息。
你心里默念：警告什么？
第二个候选者：在C/C++中，运算次序是未指定的，对于详细的平台。因为优化的须要。编译器能够决定运算顺序，这又和运行顺序有关。
这段代码是符合C标准的。
这段代码或是输出3,4,7或是输出4,3,7。这个取决于编译器。
你心里默念：要是我的大部分同事都像你这样理解他们所使用的语言。生活会多么美好：）
这个时候。我们会认为第二个候选者对于C语言的理解。明显深刻于第一个候选者。假设你回答以上问题，你停留在什么阶段？：）
那么。试着看看第二个候选者的潜能？看看他究竟有多了解C/C++
能够考察一下相关的知识：
声明和定义；
调用约定和活动帧；
序点；
内存模型；
优化；
不同C标准之间的差别。
这里。我们先分享序点以及不同C标准之间的差别相关的知识。
考虑下面这段代码，将会得到什么输出？
- 1.
- int a = 41;
- a++;
- printf("%d ", a);
- 答案：42
- 2.
- int a = 41;
- a++ & printf("%d ", a);
- 答案：没有定义
- 3.
- int a = 41;
- a++ && printf("%d ", a);
- 答案：42
- 4. int a = 41;
- if (a++ < 42) printf("%d ",a);
- 答案：42
- 5.
- int a = 41;
- a = a++;
- printf("%d ", a);
- 答案：没有定义
究竟什么时候，C/C++语言会有副作用？
序点：
什么是序点？
简而言之，序点就是这么一个位置。在它之前全部的副作用已经发生，在它之后的全部副作用仍未開始。而两个序点之间全部的表达式或者代码运行的顺序是没有定义的。
序点规则1：
在前一个序点和后一个序点之前，也就是两个序点之间，一个值最多仅仅能被写一次；
这里，在两个序点之间。a被写了两次，因此，这样的行为属于没有定义。
序点规则2：
进一步说，先前的值应该是仅仅读的。以便决定要存储什么值。
非常多开发人员会认为C语言有非常多序点。其实，C语言的序点非常少。
这会给编译器更大的优化空间。
接下来看看。各种C标准之间的区别：
如今让我们回到開始那两位候选者。
以下这段代码，会输出什么？
- #include <stdio.h>
- struct X
- {
- int a;
- char b;
- int c;
- };
- int main(void)
- {
- printf("%d ", sizeof(int));
- printf("%d ", sizeof(char));
- printf("%d ", sizeof(struct X));
- }
第一个候选者：它将打印出4,1,12.
你：确实，在我的机器上得到了这个结果。
候选者：当然。
由于sizeof返回字节数。在32位机器上，C语言的int类型是32位，或是4个字节。char类型是一个字节长度。
在struct中，本例会以4字节来对齐。
你：好。
你心里默念：do you want another ice cream?（不知道有什么特别情绪）
第二个候选者：恩。首先。先完好一下代码。sizeof的返回值类型是site_t，并不总是与int类型一样。
因此，printf中的输出格式%d，不是一个非常好的说明符。
你：好。
那么，应该使用什么格式说明符？
候选者：这有点复杂。site_t是一个无符号整型数，在32位机器上。它一般是一个无符号的int类型的数。可是在64位机器上，它一般是一个无符号的long类型的数。
然而，在C99中。针对site_t类型，指定了一个新的说明符，所以。%zu会是一个不多的选择。
你：好。那我们先完好这个说明符的bug。你接着回答这个问题吧。
- #include <stdio.h>
- struct X
- {
- int a;
- char b;
- int c;
- };
- int main(void)
- {
- printf("%zu ", sizeof(int));
- printf("%zu ", sizeof(char));
- printf("%zu ", sizeof(struct X));
- }
候选者：这取决与平台，以及编译时的选项。唯一能够确定的是，sizeof(char)是1.你要如果在64位机器上执行吗？
你：是的。我有一台64位的机器，执行在32位兼容模式下。
候选者：那么因为字节对齐的原因。我认为答案应该是4,1,12.当然，这也取决于你的编译选项參数，它可能是4,1,9.假设你在使用gcc编译的时候，加上-fpack-struct,来明白要求编译器压缩struct的话。
你：在我的机器上确实得到了4,1,12。为什么是12呢？
候选者：工作在字节不正确齐的情况下。代价很昂贵。因此编译器会优化数据的存放，使得每个数据域都以字边界開始存放。struct的存放也会考虑字节对齐的情况。
你：为什么工作在字节不正确齐的情况下，代价会非常昂贵？
候选者：大多数处理器的指令集都在从内存到cpu拷贝一个字长的数据方面做了优化。假设你须要改变一个横跨字边界的值，你须要读取两个字，屏蔽掉其它值，然后改变再写回。
可能慢了10不止。
记住，C语言非常注意执行速度。
你：假设我得struct上加一个char d。会怎么样？
候选者：假设你把char d加在struct的后面。我估计sizeof(struct X)会是16.由于，假设你得到一个长度为13字节的结构体，貌似不是一个非常有效的长度。可是，假设你把char d加在char b的后面，那么12会是一个更为合理的答案。
你：为什么编译器不重排结构体中的数据顺序。以便更好的优化内存使用和执行速度?
候选者：确实有一些语言这样做了，可是C/C++没有这样做。
你：假设我在结构体的后面加上char *d。会怎么样？
候选者：你刚才说你的执行时环境是64位。因此一个指针的长度的8个字节。或许struct的长度是20？可是还有一种可能是，64位的指针须要在在效率上对齐，因此，代码可能会输出4,1,24？
你：不错。我不关心在我的机器上会得到什么结果。可是我喜欢你的观点以及洞察力J
(未完待续)