请问谁有效率高一点的方法来求一个数组的十个最大值?

tresa 2003-10-16 10:35:04
我在做一个信号处理的程序,将采集的信号做完FFT变换之后存在一个数组里(下标表示频率,数组元素表示峰值),现在需要显示这个数组里的十个最大峰值和对应的频率,请问有没有高效率一点的方法呢?求源码!
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tresa 2003-10-23
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问题解决,散分!
bcghb 2003-10-21
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TO:csntgao(小高)
"认识了斧子,就觉得所有的问题都是钉子!",哈哈哈!
谢谢你对我的评价,其实这也是解决问题的一种方式,我们不一定都要落俗套!
966126 2003-10-21
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那不就是冒泡了,把前面十个冒出来就行了
tresa 2003-10-21
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还是hiflower理解我,就是这个意思,你的方法看来不错,我马上试试。一解决就给分
tresa 2003-10-21
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不好意思,还是原来的问题,频率是小数的问题我搞清楚怎么回事了,下标只是表示点数,还要换算才得频率。^_^,不好意思,语无伦次得这么多话。还望大家提供好建议!
tresa 2003-10-21
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今天突然发现,我要求的频率还不仅仅是用下标表示的整数,我师兄给我出的题目原来是要求出一长串数字(信号FFT变换后的数)里的前十个最大值,而且要把这十个值对应的频率也记下来,而这十个频率值也有小数,有做过这方面开发的同志点播一下,好吗?
dancedog 2003-10-18
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我想晕楼上。

排完序后取出前十个不就是楼主想要的结果吗??
halfdream 2003-10-18
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使用一个链表什么的,最大单元为10,
读一个数组元素就往链表里面插入,大的排在前面,小的被‘挤’出链表。。
hiflower 2003-10-18
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楼主的意思不是要排序吧,而是按原顺序的 10 个最大值吧
先保存前 10 个数据的下标,然后依次从后面的数据中取一个数,与前 10 个数比较,并用其下标替换前10 个数据的最小值的下标
sailer_shi 2003-10-18
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你是不是取得一个值的时候就进行一次判断呀?
Linux2001 2003-10-18
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区区十个元素,用冒泡排序都足够了,要是不爽,用二分查找,简单点的用一个数组只存放最大值,就是每次收取到数值和前一个最大值进行比较,如果大于前一个数值,放入数组(前提是你先得放满数组才行,不然会有可能到最后数组中只有一个元素的情况)
hmily1688 2003-10-16
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如果找10个最大的(这话不对吧,最大的是一个,而你要找10个),晕!!!你们每一个人的答案都不对啊
csntgao 2003-10-16
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47522341(睡到8:30) 是目前找到的最好方法,在发现有比max【10】更大的值;让该数值跟max【1】..max【9】进行重新排序可以找到更快的办法,但已经没有意义

yoic(我是一棵菠菜,菜,菜,菜,菜,菜,菜) 听说过一种排序的算法,以为天下的事情都是在排序!

dancedog(猪熔鸡) 学过数据结构,但没有学过使用自己的大脑!

bcghb 认识了斧子,就觉得所有的问题都是钉子!
bcghb 2003-10-16
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把你数组里的值读到一张表里XTableName
然后,select top 10 from XTableName oder by XFieldName Desc
就可以了,简单吧!(哈哈)
dancedog 2003-10-16
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快速排序法,最快的排序方法。
说明:对整形数组A进行排序

procedure QSort(var A: array of Integer);

procedure QuickSort(var A: array of Integer; iLo, iHi: Integer);
var
Lo, Hi, Mid, T: Integer;
begin
Lo := iLo;
Hi := iHi;
Mid := A[(Lo + Hi) div 2];
repeat
while A[Lo] < Mid do Inc(Lo);
while A[Hi] > Mid do Dec(Hi);
if Lo <= Hi then
begin
VisualSwap(A[Lo], A[Hi], Lo, Hi);
T := A[Lo];
A[Lo] := A[Hi];
A[Hi] := T;
Inc(Lo);
Dec(Hi);
end;
until Lo > Hi;
if Hi > iLo then QuickSort(A, iLo, Hi);
if Lo < iHi then QuickSort(A, Lo, iHi);
if Terminated then Exit;
end;

begin
QuickSort(A, Low(A), High(A));
end;
yoisyois 2003-10-16
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可以用冒泡排序。
不知道冒泡排序的时间复杂度如何。

你试试看吧。
47522341 2003-10-16
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楼主这个问题比较具有挑战性;呵呵;什么叫高效的;我觉得下面这种方法可以用;
定义一个数组max【10】用来存放10个最大值;其中max【1】最大;max【10】最小
用循环处理;在发现有比max【10】更大的值;让该数值跟max【1】..max【9】进行重新排序;
第1章 声明和初始化 基本类型 1.1 我该如何决定使用哪种整数类型? 1.2 为什么不精确定义标准类型的大小? 1.3 因为C语言没有精确定义类型的大小,所以我一般都用typedef定义int16和int32。然后根据实际的机器环境把它们定义为int、short、long等类型。这样看来,所有的问题都解决了,是吗? 1.4 新的64位机上的64位类型是什么样的? 指针声明 1.5 这样的声明有什么问题?char*p1,p2;我在使用p2的时候报错了。 1.6 我想声明一个指针,并为它分配一些空间,但却不行。这样的代码有什么问题?char*p;*p=malloc(10); 声明风格 1.7 怎样声明和定义全局变量和函数最好? 1.8 如何在C中实现不透明(抽象)数据类型? 1.9 如何生成“半全局变量”,就是那种只能被部分源文件中的部分函数访问的变量? 存储类型 1.10 同一个静态(static)函数或变量的所有声明都必需包含static存储类型吗? 1.11 extern在函数声明中是什么意思? 1.12 关键字auto到底有什么用途? 类型定义(typedef) 1.13 对于用户定义类型,typedef和#define有什么区别? 1.14 我似乎不能成功定义一个链表。我试过typedefstruct{char*item;NODEPTRnext;}*NODEPTR;但是编译器报了错误信息。难道在C语言中结构不能包含指向自己的指针吗? 1.15 如何定义一对相互引用的结构? 1.16 Struct{ }x1;和typedefstruct{ }x2;这两个声明有什么区别? 1.17 “typedefint(*funcptr)();”是什么意思? const限定词 1.18 我有这样一组声明:typedefchar*charp;constcharpp;为什么是p而不是它指向的字符为const? 1.19 为什么不能像下面这样在初始式和数组维度值中使用const值?constintn=5;inta[n]; 1.20 constchar*p、charconst*p和char*constp有什么区别? 复杂的声明 1.21 怎样建立和理解非常复杂的声明?例如定义一个包含N个指向返回指向字符的指针的函数的指针的数组? 1.22 如何声明返回指向同类型函数的指针的函数?我在设计一个状态机,用函数表示每种状态,每个函数都会返回一个指向下一个状态的函数的指针。可我找不到任何方法来声明这样的函数——感觉我需要一个返回指针的函数,返回的指针指向的又是返回指针的函数……,如此往复,以至无穷。 数组大小 1.23 能否声明和传入数组大小一致的局部数组,或者由其他参数指定大小的参数数组? 1.24 我在一个文件中定义了一个extern数组,然后在另一个文件中使用,为什么sizeof取不到数组的大小? 声明问题 1.25 函数只定义了一次,调用了一次,但编译器提示非法重声明了。 *1.26 main的正确定义是什么?voidmain正确吗? 1.27 我的编译器总在报函数原型不匹配的错误,可我觉得没什么问题。这是为什么? 1.28 文件中的第一个声明就报出奇怪的语法错误,可我看没什么问题。这是为什么? 1.29 为什么我的编译器不允许我定义大数组,如doublearray[256][256]? 命名空间 1.30如何判断哪些标识符可以使用,哪些被保留了? 初始化 1.31 对于没有显式初始化的变量的初始值可以作怎样的假定?如果一个全局变量初始值为“零”,它可否作为空指针或浮点零? 1.32 下面的代码为什么不能编译?intf(){chara[]="Hello,world!";} *1.33 下面的初始化有什么问题?编译器提示“invalidinitializers”或其他信息。char*p=malloc(10); 1.34 chara[]="stringliteral";和char*p="stringliteral";初始化有什么区别?当我向p[i]赋值的时候,我的程序崩溃了。 1.35 chara{[3]}="abc";是否合法? 1.36 我总算弄清楚函数指针的声明方法了,但怎样才能初始化呢? 1.37 能够初始化联合吗? 第2章 结构、联合和枚举 结构声明 2.1 structx1{ };和typedefstruct{ }x2;有什么不同? 2.2 这样的代码为什么不对?structx{ };xthestruct; 2.3 结构可以包含指向自己的指针吗? 2.4 在C语言中用什么方法实现抽象数据类型最好? *2.5 在C语言中是否有模拟继承等面向对象程序设计特性的好方法? 2.6 为什么声明externf(structx*p);给我报了一个晦涩难懂的警告信息? 2.7 我遇到这样声明结构的代码:structname{intnamelen;charnamestr[1];};然后又使用一些内存分配技巧使namestr数组用起来好像有多个元素,namelen记录了元素个数。它是怎样工作的?这样是合法的和可移植的吗? 2.8 我听说结构可以赋给变量也可以对函数传入和传出。为什么K&R1却明确说明不能这样做? 2.9 为什么不能用内建的==和!=操作符比较结构? 2.10结构传递和返回是如何实现的? 2.11 如何向接受结构参数的函数传入常量值?怎样创建无名的中间的常量结构值? 2.12 怎样从/向数据文件读/写结构? 结构填充 2.13 为什么我的编译器在结构中留下了空洞?这导致空间浪费而且无法与外部数据文件进行“二进制”读写。能否关掉填充,或者控制结构域的对齐方式? 2.14 为什么sizeof返回的值大于结构大小的期望值,是不是尾部有填充? 2.15 如何确定域在结构中的字节偏移量? 2.16 怎样在运行时用名字访问结构中的域? 2.17 C语言中有和Pascal的with等价的语句吗? 2.18 既然数组名可以用作数组的基地址,为什么对结构不能这样? 2.19 程序运行正确,但退出时却“coredump”(核心转储)了,怎么回事? 联合 2.20 结构和联合有什么区别? 2.21 有办法初始化联合吗? 2.22 有没有一种自动方法来跟踪联合的哪个域在使用? 枚举 2.23 枚举和一组预处理的#define有什么不同? 2.24 枚举可移植吗? 2.25 有什么显示枚举值符号的容易方法吗? 位域 2.26 一些结构声明中的这些冒号和数字是什么意思? 2.27 为什么人们那么喜欢用显式的掩码和位操作而不直接声明位域? 第3章 表达式 求值顺序 3.1 为什么这样的代码不行?a[i]=i++; 3.2 使用我的编译器,下面的代码inti=7;printf("%d\n",i++*i++);打印出49。不管按什么顺序计算,难道不该是56吗? 3.3 对于代码inti=3;i=i++;不同编译器给出不同的i值,有的为3,有的为4,哪个是正确的? *3.4 有这样一个巧妙的表达式:a^=b^=a^=b;它不需要临时变量就可以交换a和b的值。 3.5 可否用显式括号来强制执行我所需要的计算顺序并控制相关的副作用?就算括号不行,操作符优先级是否能够控制计算顺序呢? 3.6 可是&&和||操作符呢?我看到过类似while((c=getchar())!=EOF&&c!='\n')的代码…… 3.7 是否可以安全地认为,一旦&&和||左边的表达式已经决定了整个表达式的结果,则右边的表达式不会被求值? 3.8 为什么表达式printf("%d%d",f1(),f2());先调用了f2?我觉得逗号表达式应该确保从左到右的求值顺序。 3.9 怎样才能理解复杂表达式并避免写出未定义的表达式?“序列点”是什么? 3.10在a[i]=i++;中,如果不关心a[]的哪一个分量会被写入,这段代码就没有问题,i也的确会增加1,对吗? 3.11 人们总是说i=i++的行为是未定义的。可我刚刚在一个ANSI编译器上尝试过,其结果正如我所期望的。 3.12 我不想学习那些复杂的规则,怎样才能避免这些未定义的求值顺序问题呢? 其他的表达式问题 *3.13 ++i和i++有什么区别? 3.14 如果我不使用表达式的值,那我应该用i++还是++i来做自增呢? 3.15 我要检查一个数是不是在另外两个数之间,为什么if(abc)不行? 3.16 为什么如下的代码不对?inta=1000,b=1000;longintc=a*b; 3.17 为什么下面的代码总是给出0?doubledegC,degF;degC=5.0/9*(degF-32); 3.18 需要根据条件把一个复杂的表达式赋给两个变量中的一个。可以用下面这样的代码吗?((condition)?a:b)=complicated_expression; 3.19 我有些代码包含这样的表达式。a?b=c:d有些编译器可以接受,有些却不能。为什么? 保护规则 3.20 “semanticsof‘’changeinANSIC”的警告是什么意思? 3.21 “无符号保护”和“值保护”规则的区别在哪里? 第4章 指针 基本的指针应用 4.1 指针到底有什么好处? 4.2 我想声明一个指针并为它分配一些空间,但却不行。这些代码有什么问题呢?char*p;*p=malloc(10); 4.3 *p++自增p还是p所指向的变量? 指针操作 4.4 我用指针操作int数组的时候遇到了麻烦。 4.5 我有一个char*型指针碰巧指向一些int型变量,我想跳过它们。为什么((int*)p)++;这样的代码不行? 4.6 为什么不能对void*指针进行算术操作? 4.7 我有些解析外部结构的代码,但是它却崩溃了,显示出了“unalignedaccess”(未对齐的访问)的信息。这是什么意思? 作为函数参数的指针 4.8 我有个函数,它应该接受并初始化一个指针:voidf(int*ip){staticintdummy=5;ip=&dummy;}但是当我如下调用时:int*ip;f(ip);调用者的指针没有任何变化。 4.9 能否用void**通用指针作为参数,使函数模拟按引用传递参数? 4.10 我有一个函数externintf(int*);,它接受指向int型的指针。我怎样用引用方式传入一个常数?调用f(&5);似乎不行。 4.11 C语言可以“按引用传参”吗? 其他指针问题 4.12 我看到了用指针调用函数的不同语法形式。到底怎么回事? 4.13 通用指针类型是什么?当我把函数指针赋向void*类型的时候,编译通不过。 4.14 怎样在整型和指针之间进行转换?能否暂时把整数放入指针变量中,或者相反? *4.15 我怎样把一个int变量转换为char*型?我试了类型转换,但是不行。 第5章 空指针 空指针和空指针常量 5.1 臭名昭著的空指针到底是什么? 5.2 怎样在程序里获得一个空指针? 5.3 用缩写的指针比较“if(p)”检查空指针是否有效?如果空指针的内部表达不是0会怎样? NULL宏 5.4 NULL是什么,它是怎么定义的? 5.5 在使用非零位模式作为空指针的内部表示的机器上,NULL是如何定义的? 5.6 如果NULL定义成#defineNULL((char*)0),不就可以向函数传入不加转换的NULL了吗? 5.7 我的编译器提供的头文件中定义的NULL为0L。为什么? 5.8 NULL可以合法地用作函数指针吗? 5.9 如果NULL和0作为空指针常量是等价的,那我到底该用哪一个呢? 5.10但是如果NULL的值改变了,比如在使用非零内部空指针的机器上,用NULL(而不是0) 不是更好吗? 5.11 我曾经使用过一个编译器,不使用NULL就不能编译。 5.12 我用预处理宏#defineNullptr(type)(type*)0帮助创建正确类型的空指针。 回顾 59 5.13 这有点奇怪:NULL可以确保是0,但空(null)指针却不一定? 5.14 为什么有那么多关于空指针的疑惑?为什么这些问题如此频繁地出现? 5.15 有没有什么简单点儿的办法理解所有这些与空指针有关的东西呢? 5.16 考虑到有关空指针的所有这些困惑,要求它们的内部表示都必须为0不是更简单吗? 5.17 说真的,真有机器用非零空指针吗,或者不同类型用不同的表示? 地址0上到底有什么? 5.18 运行时的整数值0转换为指针以后一定是空指针吗? 5.19 如何访问位于机器地址0处的中断向量?如果我将指针值设为0,编译器可能会自动将它转换为非零的空指针内部表示。 5.20运行时的“nullpointerassignment”错误是什么意思?应该怎样捕捉它? 第6章 数组和指针 数组和指针的基本关系 6.1 我在一个源文件中定义了chara[6],在另一个源文件中声明了externchar*a。为什么不行? 6.2 可是我听说chara[]和char*a是等价的。是这样的吗? 6.3 那么,在C语言中“指针和数组等价”到底是什么意思? 6.4 既然它们这么不同,那为什么作为函数形参的数组和指针声明可以互换呢? 数组不能被赋值 6.5 为什么不能这样向数组赋值?externchar*getpass();charstr[10];str=getpass("Enterpassword:"); 6.6 既然不能向数组赋值,那这段代码为什么可以呢?intf(charstr[]){if(str[0]=='\0')str="none";…} 6.7 如果你不能给它赋值,那么数组如何能成为左值呢? 回顾 6.8 现实地讲,数组和指针的区别是什么? 6.9 有人跟我讲,数组不过是常指针。这样讲准确吗? 6.10 我还是很困惑。到底指针是一种数组,还是数组是一种指针? 6.11 我看到一些“搞笑”的代码,包含5["abcdef"]这样的“表达式”。这为什么是合法的C语言表达式呢? 数组的指针 6.12 既然数组引用会退化为指针,如果array是数组,那么array和&array又有什么区别呢? 6.13 如何声明一个数组的指针? 动态数组分配 6.14 如何在运行时设定数组的大小?怎样才能避免固定大小的数组? 6.15 我如何声明大小和传入的数组一样的局部数组? 6.16 如何动态分配多维数组? 6.17 有个很好的窍门,如果我这样写:intrealarray[10];int*array=&realarray[-1];我就可以把“array”当作下标从1 开始的数组。 函数和多维数组 6.18 当我向一个接受指针的指针的函数传入二维数组的时候,编译器报错了。 6.19 我怎样编写接受编译时宽度未知的二维数组的函数? 6.20 我怎样在函数参数传递时混用静态和动态多维数组数组的大小 6.21 当数组是函数的参数时,为什么sizeof不能正确报告数组的大小? 6.22 如何在一个文件中判断声明为extern的数组的大小(例如,数组定义和大小在另一个文件中)?sizeof操作符似乎不行。 6.23 sizeof返回的大小是以字节计算的,怎样才能判断数组中有多少个元素呢? 第7章 内存分配 基本的内存分配问题 7.1 为什么这段代码不行?char*answer;printf("Typesomething:\n");gets(answer);printf("Youtyped\"%s\"\n",answer); 7.2 我的strcat()不行。我试了下面的代码:char*s1="Hello,";char*s2="world!";char*s3=strcat(s1,s2);但是我得到了奇怪的结果。 7.3 但是strcat的文档说它接受两个char*型参数。我怎么知道(空间)分配的事情呢? *7.4 我刚才试了这样的代码:char*p;strcpy(p,"abc");它运行正常。怎么回事?为什么它没有出错? *7.5 一个指针变量分配多少内存? 7.6 我使用fgets将文件的所有行读入一个数组,为什么读入的每一行都是最后一行的内容呢? 7.7 我有个函数,本该返回一个字符串,但当它返回调用者的时候,返回的字符串却是垃圾信息。 为什么? *7.8 那么返回字符串或其他聚集的正确方法是什么呢? 调用malloc 7.9 为什么在调用malloc()时报出了“waring:assignmentofpointerfromintegerlacksacast”? 7.10为什么有些代码小心翼翼地把malloc返回的值转换为分配的指针类型? *7.11 在调用malloc()的时候,错误“不能把void*转换为int*”是什么意思? 7.12 我看到下面这样的代码:char*p=malloc(strlen(s)+1);strcpy(p,s);难道不应该是malloc((strlen(s)+1)*sizeof(char))吗? 7.13 我为malloc写了一个小小的封装函数。它为什么不行? 7.14 我想声明一个指针并向它分配一些内存,但是不行。这样的代码有什么问题?char*p;*p=malloc(10); 7.15 我如何动态分配数组? 7.16 怎样判断还有多少内存? 7.17 malloc(0)是返回空指针还是指向0个字节的指针? 7.18 我听说有的操作系统在程序使用的时候才真正分配malloc申请的内存。这合法吗? 有关malloc的问题 7.19 为什么malloc返回了离谱的指针值?我的确读过问题7.9,而且也在调用之前包含了externvoid*malloc();声明。 7.20 我用一行这样的代码分配一个巨大的数组,用于数值运算:double*array=malloc(256 *256 *sizeof(double));malloc()并没有返回空指针,但是程序运行得有些奇怪,好像改写了某些内存,或者malloc()并没有分配我申请的那么多内存。为什么? 7.21 我的PC机有8兆内存。为什么我只能分配640K左右的内存? 7.22 我的应用程序非常依赖数据结构的节点的动态分配,而malloc/free的代价成了瓶颈。我该怎么做? 7.23 我的程序总是崩溃,显然发生在malloc内部的某个地方。但是我看不出哪里有问题。是malloc有bug吗? 释放内存 7.24 动态分配的内存一旦释放之后就不能再使用,是吧? 7.25 为什么在调用free()之后指针没有变空?使用(赋值、比较)释放之后的指针有多么不安全? 7.26 当我调用malloc()为一个函数的局部指针分配内存时,我还需要用free()显式地释放吗? 7.27 我在分配一些结构,它们包含指向其他动态分配的对象的指针。我在释放结构的时候,还需要释放每一个下级指针吗? 7.28 我必须在程序退出之前释放分配的所有内存吗? 7.29 我有个程序分配了大量的内存,然后又释放了。但是从操作系统看,内存的占用率却并没有变回去。 分配内存块的大小 7.30 free()怎么知道有多少字节需要释放? 7.31 那么我能否查询malloc包,以查明可分配的最大块是多大? 7.32 为什么sizeof不能告诉我它所指的内存块的大小? 其他分配函数 7.33 (像问题6.14中那样)动态分配数组之后,还能改变它的大小吗? 7.34 向realloc()的第一个参数传入空指针合法吗?你为什么要这样做? 7.35 calloc()和malloc()有什么区别?应该用哪一个?利用calloc的零填充功能安全吗?free()可以释放calloc()分配的内存吗,还是需要一个cfree()? 7.36 alloca是什么?为什么不提倡使用它? 第8章 字符和字符串 8.1 为什么strcat(string,'!');不行? 8.2 我想检查一个字符串是否跟某个值匹配。为什么这样不行?if(string=="value") 8.3 如果我可以写chara[]="Hello,world!";那为什么不能写chara[14];a="Hello,world!"; 8.4 为什么我的strcat不行?我试了char*s1="Hello,";char*s2="world!";char*s3 =strcat(s1,s2);可得到的结果很奇怪。 8.5 chara[]="stringliteral";和char*p="stringliteral";初始化有什么区别?当我对p[i]赋值的时候,程序崩溃了。 8.6 我怎么得到与字符相对应的数字(即ASCII或其他字符集下的)值?反过来又该怎么做? 8.7 C语言有类似其他语言的"substr"(提取子串)这样的函数吗? 8.8 我将用户键入的字符串读入数组,然后再显示出来。当用户键入\n这样的序列时,为什么不能正确处理呢? 8.9 我注意到sizeof('a')是2而不是1(即不是sizeof(char)),是不是我的编译器有问题? 8.10 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? 第9章 布尔表达式和变量 9.1 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?我应该用#define或enum定义真值和假值吗? 9.2 既然在C语言中所有的非零值都被看作“真”,那是不是把TRUE定义为1很危险?如果某个内建的函数或关系操作符“返回”不是1的其他值怎么办? 9.3 当p是指针时,if(p)是合法的条件表达式吗? 9.4 我该使用像TRUE和FALSE这样的符号名称还是直接用1和0来作布尔常量? 9.5 我准备使用的一个第三方头文件定义了自己的TRUE和FALSE,它们跟我已经开发的部分不兼容。我该怎么办? 第10章 C预处理器 宏定义 10.1 我想定义一些函数式的宏,例如:#definesquare(x)x*x但它们并不总是正确的。为什么? 10.2 这里有一些的预处理宏,使用它们,我可以写出更像Pascal的C代码。你觉得怎么样? 10.3 怎么写一个交换两个值的通用宏? 10.4 书写多语句宏的最好方法是什么? 10.5 用typdef和预处理宏生成用户定义类型有什么区别? 头文件 10.6 我第一次把一个程序分成多个源文件,我不知道该把什么放到.c文件,把什么放到.h文件。(“.h”到底是什么意思?) 10.7 可以在一个头文件中包含另一头文件吗? 10.8 完整的头文件搜索规则是怎样的? 10.9 我在文件的第一个声明就遇到奇怪的语法错误,但是看上去没什么问题。 10.10 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()和Max()等,但是它们的定义相互冲突,而且跟我在自己的头文件中的定义也有冲突。我该怎么办? 10.11 我在编译一个程序,看起来我好像缺少需要的一个或多个头文件。谁能发给我一份? 条件编译 10.12 怎样构造比较字符串的#if预处理表达式? 10.13 sizeof操作符可以用在#if预处理指令中吗? 10.14 我可以像这样在#define行里使用#ifdef来定义两个不同的东西吗? 10.15 对typedef的类型定义有没有类似#ifdef的东西? 10.16 我如何用#if表达式来判断机器是字节在前还是低字节在前? 10.17 为什么在我用#ifdef关掉的代码行中报出了奇怪的语法错误? 10.18 我拿到了一些代码,里边有太多的#ifdef。我不想使用预处理器把所有的#include和#ifdef都扩展开,有什么办法只保留一种条件的代码呢? 10.19 如何列出所有的预定义宏? 奇异的处理 10.20 我有些旧代码,试图用这样的宏来构造标识符:#definePaste(a,b)a/**/b但是不行了。为什么? 10.21 我有一个旧宏:#defineCTRL(c)('c'&037)不能用了。为什么? 10.22 为什么宏#defineTRACE(n)printf("TRACE:\%d\n",n)报出警告“macroreplacementwithinastringliteral”?它似乎把TRACE(count);扩展成了printf("TRACE:\%d\count",count); 10.23 如何在宏扩展的字符串字面量中使用宏参数? 10.24 我想用ANSI的“字符串化”预处理操作符#将符号常量的值放入消息中,但它总是对宏名称而不是它的值进行字符串化。这是什么原因? 10.25 我想用预处理器做某件事情,但却不知道如何下手。 可变参数列表的宏 10.26 怎样写可变参数宏?如何用预处理器“关掉”具有可变参数的函数调用? 10.27 如何在通用的调试宏中包含__FILE__和__LINE__宏? 第11章 ANSI/ISO标准C 标准 11.1 什么是“ANSIC标准”? 11.2 如何得到一份标准的副本? *11.3 我在哪里可以找到标准的更新? 函数原型 11.4 为什么我的ANSI编译器对用float声明的参数会警告类型不匹配? 11.5 能否混用旧式的和新型的函数语法? *11.6 为什么下述声明报出了一个奇怪的警告信息“StructXdeclaredinsideparameterlist”?externintf(structx*p); 11.7 有个问题一直困扰着我,它是由这一行printf("%d",n);导致的,因为n是个longint型。难道ANSI的函数原型不能检查这种函数的参数不匹配问题吗? 11.8 我听说必须在调用printf之前包含stdio.h。为什么? const限定词 11.9 为什么不能在初始化和数组维度中使用const值?例如constintn=5;inta[n]; 11.10“constchar*p”、“charconst*p”和“char*constp”有何区别? 11.11 为什么不能向接受constchar**的函数传入char**? 11.12 我这样声明:typedefchar*charp;constcharpp;为什么是p而不是它所指向的字符为const? main()函数的使用 11.13 能否通过将main声明为void来关掉“main没有返回值”的警告? 11.14 main()的第3个参数envp是怎么回事? 11.15 我觉得把main()声明为void也不会失败,因为我调用了exit()而不是return,况且我的操作系统也忽略了程序的退出/返回状态。 *11.16 那么到底会出什么问题?真的有什么系统不支持voidmain()吗? 11.17 为什么以前流行的那些C语言书总是使用voidmain()? 11.18 在main()中调用exit(status)和返回同样的status真的等价吗? 预处理功能 11.19 我试图用ANSI“字符串化”预处理操作符'#'向信息中插入符号常量的值,但它字符串化的总是宏的名字而不是它的值。为什么? 11.20 警告信息“warning:macroreplacementwithinastringliteral”是什么意思? 11.21 为什么在我用#ifdef去掉的代码里出现了奇怪的语法错误? 11.22 #pragma是什么,有什么用? 11.23 “#pragmaonce”什么意思?我在一些头文件中看到了它。 其他的ANSIC问题 11.24 chara[3]="abc";合法吗?它是什么意思? 11.25 既然对数组的引用会退化为指针,那么,如果array是数组,array和&array之间有什么区别呢? 11.26 为什么我不能对void*指针进行算术运算? 11.27 memcpy()和memmove()有什么区别? 11.28 malloc(0)有什么用?返回一个空指针还是指向0字节的指针? 11.29 为什么ANSI标准规定了外部标识符的长度和大小写限制? 11.30 noalias是怎么回事?在它身上发生了什么? 老的或非标准的编译器 11.31 为什么我的编译器对最简单的测试程序都报出了一大堆的语法错误?对这段代码的第一行就报错了:main(intargc.char**argv){return0;} 11.32 为什么有些ASNI/ISO标准库函数未定义?我明明使用的就是ANSI编译器。 11.33 谁有可以在旧的C程序和ANSIC之间相互转换的工具,或者自动生成原型的工具? 11.34 为什么声称兼容ANSI的编译器不能编译这些代码?我知道这些代码是ANSI的,因为gcc可以编译。 兼容性 11.35 人们好像有些在意实现定义的(implementation-defined)、不确定的(unspecified)和未定义的(undefined)行为的区别。它们的区别到底在哪里? *11.36 一个程序“合法(legal)”、“有效(valid)”或“符合标准的”(conforming)到底是什么意思? 11.37 我很吃惊,ANSI标准竟然有那么多未定义的东西。标准的唯一任务不就是让这些东西标准化吗? 11.38 有人说i=i++的行为是未定义的,但是我刚在一个兼容ANSI的编译器上测试,得到了我希望的结果。它真的是未定义的吗? 第12章 标准输入输出库 基本输入输出 12.1 这样的代码有什么问题?charc;while((c=getchar())!=EOF) 12.2 我有个读取直到EOF的简单程序,但是我如何才能在键盘上输入那个“\EOF”呢?我看stdio.h中定义的EOF是-1,是不是说我该输入-1? 12.3 为什么这些代码把最后一行复制了两遍?while(!feof(infp)){fgets(buf,MAXLINE,infp);fputs(buf,outfp);} 12.4 我用fgets将文件的每行内容读入指针数组。为什么结果所有的行都是最后一行的内容呢? 12.5 我的程序的屏幕提示和中间输出有时没有在屏幕上显示,尤其是当我用管道通过另一个程序输出的时候。为什么? 12.6 我怎样才能不等待回车键而一次输入一个字符? printf格式 12.7 如何在printf的格式串中输出一个'%'字符?我试过\%,但是不行。 12.8 为什么这么写不对?longintn=123456;printf("%d\n",n); 12.9 有人告诉我不能在printf中使用%lf。为什么printf()用%f输出double型,而scanf却用%lf呢? *12.10 对于size_t那样的类型定义,当我不知道它到底是long还是其他类型的时候,我应该使用什么样的printf格式呢? 12.11 如何用printf实现可变的域宽度?就是说,我想在运行时确定宽度而不是使用%8d? 12.12 如何输出在千位上用逗号隔开的数字?货币格式的数字呢? 12.13 为什么scanf("%d",i)调用不行? *12.14 为什么chars[30];scamf("%s",s);不用&也可以?我原以为传给scanf的每个变量都要带&。 12.15 为什么这些代码不行?doubled;scanf("%f",&d); 12.16 为什么这段代码不行?shortints;scanf("%d",&s); 12.17 怎样在scanf格式串中指定可变的宽度? 12.18 怎样从特定格式的数据文件中读取数据?怎样读入10个float而不用使用包含10次%f的奇怪格式?如何将一行的任意多个域读入一个数组中? scanf问题 12.19 我像这样用"%d\n"调用scanf从键盘读取数字:intn;scanf("%d\n",&n);printf("youtyped%d\n",n);好像要多输入一行才返回。为什么? 12.20 我用scanf和%d读取一个数字,然后再用gets()读取字符串,但是编译器好像跳过了gets()调用! 12.21 我发现如果坚持检查返回值以确保用户输入的是我期待的数值,则scanf的使用会安全很多。但有的时候好像会陷入无限循环。为什么? 12.22 为什么大家都说不要使用scanf?那我该用什么来代替呢? 其他stdio函数 12.23 我怎样才知道对于任意的sprintf调用需要多大的目标缓冲区?怎样才能避免sprintf目标缓冲区溢出? 12.24 sprintf的返回值是什么?是int还是char*? 12.25 为什么大家都说不要使用gets? 12.26 我觉得我应该在一长串的printf调用之后检查errno,以确定是否有失败的调用。为什么当我将输出重定向到文件的时候会输出奇怪的“printffailed:Notatypewriter”信息? 12.27 fgetops/fsetops和ftell/fseek之间有什么区别?fgetops和fsetops到底有什么用处? 12.28 如何清除用户的多余输入,以防止在下一个提示符下读入?用fflush(stdin)可以吗? 打开和操作文件 12.29 我写了一个函数用来打开文件:myfopen(char*filename,FILE*fp){fp=fopen(filename,"r");}可我这样调用的时候:FILE*infp;myfopen("filename.dat",infp);,infp指针并没有正确设置。为什么? 12.30 连一个最简单的fopen调用都不成功!这个调用有什么问题?FILE*fp=fopen(filename,'r'); 12.31 为什么我不能用完整路径名打开一个文件?这个调用总是失败:fopen("c:\newdir\file.dat","r"); 12.32 我想用fopen模式"r+"打开一个文件,读出一个字符串,修改之后再写入,从而就地更新一个文件。可是这样不行。为什么? 12.33 如何在文件中间插入或删除一行(一条记录)? 12.34 怎样从打开的流中恢复文件名? 重定向stdin和stdout 12.35 怎样在程序里把stdin或stdout重定向到文件? 12.36 一旦使用freopen之后,怎样才能恢复原来的stdout(或stdin)? 12.37 如何判断标准输入或输出是否经过了重定向,即是否在命令行上使用了“”或“”? 12.38 我想写个像"more"那样的程序。怎样才能在stdin被重定向之后再回到交互键盘? *12.39 怎样同时向两个地方输出,如同时输出到屏幕和文件? “二进制”输入输出 12.40 我希望按字节在内存和文件之间直接读写数字,而不像fprintf和fscanf进行格式化。我该怎么办? 12.41 怎样正确地读取二进制文件?有时看到0x0a和0x0d容易混淆,而且如果数据中包含0x1a的话,我好像会提前遇到EOF。 12.42 我在写一个二进制文件的“过滤器”,但是stdin和stdout却被作为文本流打开了。怎样才能把它们的模式改为二进制? 12.43 文本和二进制输入输出有什么区别? 12.44 如何在数据文件中读写结构? 12.45 怎样编写符合旧的二进制数据格式的代码? 第13章 库函数 字符串函数 13.1 怎样把数字转为字符串(与atoi相反)?有itoa函数吗? 13.2 为什么strncpy不能总在目标串放上终止符'\0'? 13.3 C语言有类似于其他语言中的“substr”(取出子串)的例程吗? 13.4 怎样把一个字符串中所有字符转换成大写或小写? 13.5 为什么有些版本的toupper对大写字符会有奇怪的反应?为什么有的代码在调用toupper前先调用islower? 13.6 怎样将字符串分割成用空白分隔的字段?怎样实现类似main处理argc和argv的过程? 13.7 哪里可以找到处理正则表达式或通配符匹配的代码? 排序 13.8 我想用strcmp作为比较函数,调用qsort对一个字符串数组排序,但是不行。为什么? 13.9 我想用qsort()对一个结构数组排序。我的比较函数接受结构指针,但是编译器认为这个函数不是qsort需要的类型。我要怎样转换这个函数指针才能避免这样的警告? 13.10 怎样对一个链表排序? 13.11 怎样对大于内存容量的数据排序? 日期和时间 13.12 怎样在C程序中取得当前日期或时间? 13.13 我知道库函数localtime可以把time_t转换成结构structtm,而ctime可以把time_t转换成为可打印的字符串。怎样才能进行反向操作,把structtm或一个字符串转换成time_t? 13.14 怎样在日期上加n天?怎样取得两个日期的时间间隔? 随机数 13.15 怎么生成一个随机数? 13.16 怎样获得某一范围内的随机整数? 13.17 每次执行程序,rand都返回相同的数字序列。为什么? 13.18 我需要随机的真/假值,所以我就直接用rand()%2,可是我得到交替的0,1,0,1,0…。为什么? 164 13.19 如何获取根本不重复的随机数? 13.20 怎样产生正态分布或斯分布的随机数? 13.21 我在移植一个程序,里边调用了一个函数drand48 ,而我的库又没有这个。这是个什么函数? 其他库函数 13.22 exit(status)是否真的跟从main函数返回status等价? 13.23 memcpy和memmove有什么区别? 13.24 我想移植这个旧程序。为什么报出这些“undefinedexternal”错误:index?、rindex?、bcopy?、bcmp?、bzero?? 13.25 我不断得到库函数未定义错误,但是我已经包含了所有用到的头文件了。 13.26 虽然我在连接时明确地指定了正确的函数库,我还是得到库函数未定义错误。 13.27 一个最简单的程序,不过在一个窗口里打印出“Hello,World”,为什么会编译出巨大的可执行代码(数百K)?我该少包含一些头文件吗? 13.28 连接器报告_end未定义代表什么意思? *13.29 我的编译器提示printf未定义!这怎么可能? 第14章 浮点运算 14.1 一个float变量赋值为3.1时,为什么printf输出的值为3.0999999? 14.2 我想计算一些平方根,我把程序简化成这样:main(){printf("%f\h",sqrt(144.));可得到的结果却是疯狂的数字。为什么? 14.3 我想做一些简单的三角函数运算,也包含了math.h,但连接器总是提示sin、cos这样的函数未定义。为什么? 14.4 我的浮点数计算程序表现得很奇怪,在不同的机器上给出了不同的结果。为什么? 14.5 有什么好的方法来检查浮点数在“足够接近”情况下的相等? 14.6 怎样取整? 14.7 为什么C语言不提供乘幂的操作符? 14.8 为什么我机器上的math.h没有预定义常量M_PI? 14.9 怎样将变量置为IEEENaN(“NotaNumber”)或检测变量是否为NaN及其他特殊值? 14.10 如何简洁地处理浮点异常? 14.11 在C语言中如何很好地实现复数? 14.12 我要寻找一些实现以下功能的程序源代码:快速傅立叶变换(FFT)、矩阵算术(乘法、求逆等函数)、复数算术。 14.13 TurboC的程序崩溃,显示错误为“floatingpointformatsnotlinked”(浮点格式未连接)。我还缺点儿什么呢? 第15章 可变参数列表 调用变参函数 15.1 为什么调用printf前必须要包含stdio.h? 15.2 为什么%f可以在printf参数中同时表示float和double?它们难道不是不同类型吗? 15.3 我遇到了一个令人十分受挫的问题,后来发现是这行代码造成的:printf("%d",n);原来n是longint型。难道ANSI的函数原型不就是用来防止这类的参数类型不匹配吗? 15.4 怎样写一个接受可变参数的函数? 15.5 怎样写一个函数,像printf那样接受一个格式串和可变参数,然后再把参数传给printf去完成大部分工作? 15.6 怎样写类似scanf的函数,再把参数传给scanf去完成大部分工作? 15.7 我用的是ANSI前的编译器,没有stdarg.h文件。我该怎么办? 提取可变参数 15.8 怎样知道实际上有多少个参数传入函数? 15.9 为什么编译器不允许我定义一个没有固定参数项的可变参数函数? 15.10 我有个接受float型的变参函数,为什么va_arg(argp,float)却不行? 15.11 为什么va_arg不能得到类型为函数指针的参数? 困难的问题 15.12 怎样实现一个可变参数函数,它把参数再传给另一个可变参数函数? 15.13 怎样调用一个在运行时才构建参数列表的函数? 第16 章奇怪的问题 16.1 为什么这个循环只执行了一次?for(i=start;iend;i++);{printf("%d\n",i);} *16.2 遇到不可理解的不合理语法错误,似乎大段的程序没有编译。 *16.3 为什么过程调用不起作用?编译器似乎直接跳过去了。 16.4 程序在执行之前就崩溃了!(用调试器单步跟踪,在main函数的第一个语句之前就死了。)为什么? 16.5 程序执行正确,但退出时在main函数的最后一个语句之后崩溃了。为什么会这样? 16.6 程序在一台机器上运行完美,但在另一台上却得到怪异的结果。更奇怪的是,增加或去除调试的打印语句,就改变了症状…… 16.7 为什么下面的代码会崩溃?char*p="hello,world!";p[0]='H'; 16.8 我有些代码是用来解析外部结构的,但它却崩溃了,报了“unalignedaccess”(未对齐的访问)错误。这是什么意思? 16.9 “Segmentationviolation”、“Buserror”和“Generalprotectionfault”是什么意思? 第17章 风格 17.1 什么是C最好的代码布局风格? 17.2 如何在源文件中合理分配函数? 17.3 用if(!strcmp(s1,s2))比较两个字符串是否相等是个好风格吗? 17.4 为什么有的人用if(0==x)而不是if(x==0)? 17.5 为什么有些代码在每次调用printf前增加了类型转换(void)? 17.6 既然NULL和0都是空指针常量,我到底该用哪一个? 17.7 是该用TRUE和FALSE这样的符号名称还是直接用1和0来作布尔常量? 17.8 什么是“匈牙利表示法”(HungarianNotation)?是否值得一试? 17.9 哪里可以找到“IndianHillStyleGuide”及其他编码标准? 17.10 有人说goto是邪恶的,永远都不该用它。这是否太极端了? 17.11 人们总是说良好的风格很重要,但当他们使用良好的风格写出清晰易读的程序后,又发现程序的效率似乎降低了。既然效率那么重要,是否可以为了效率牺牲一些风格和可读性呢? 第18章 工具和资源 18.1 能否列一个常用工具列表? 18.2 怎样捕获棘手的malloc问题? 18.3 有什么免费或便宜的编译器可以使用? lint 18.4 刚刚输入完一个程序,但它表现得很奇怪。你能发现有什么错误的地方吗? 18.5 如何关掉lint对每个malloc调用报出的“warning:possiblepointeralignmentproblem”警告消息? 18.6 哪里可以找到兼容ANSI的lint? 18.7 难道ANSI函数原型说明没有使lint过时吗? 资源 18.8 网上有哪些C语言的教程或其他资源? *18.9 哪里可以找到好的源代码实例,以供研究和学习? 18.10 有什么好的学习C语言的书?有哪些级的书和参考? 18.11 哪里能找到K&R的练习答案? 18.12 哪里能找到NumericalRecipesinC、Plauger的TheStandardCLibrary或Kernighan和Pike的TheUNIXProgrammingEnviroment等书里的源码? 18.13 哪里可以找到标准C函数库的源代码? 18.14 是否有一个在线的C参考指南? 18.15 我需要分析和评估表达式的代码。从哪里可以找到? 18.16 哪里可以找到C的BNF或YACC语法? *18.17 谁有C编译器的测试套件? *18.18 哪里有一些有用的源代码片段和例子的收集? *18.19 我需要执行多精度算术的代码。 18.20 在哪里和怎样取得这些可自由发布的程序? 第19章 系统依赖 键盘和屏幕I/O 19.1 怎样从键盘直接读入字符而不用等回车键?怎样防止字符输入时的回显? 19.2 怎样知道有未读的字符(如果有,有多少)?另外,如何在没有字符的时候不阻塞读入? 19.3 怎样显示一个在原地更新自己的百分比或“旋转棒”的进度指示器? 19.4 怎样清屏?怎样反色输出?怎样把光标移动到指定的x,y位置? 19.5 怎样读入方向键、功能键? 其他I/O 19.6 怎样读入鼠标输入? 19.7 怎样做串口(“comm”)的输入输出? 19.8 怎样直接输出到打印机? 19.9 怎样发送转义字符序列控制终端或其他设备? 19.10 怎样做图形? *19.11 怎样显示GIF和JPEG图像? 文件和目录 19.12 怎样检验一个文件是否存在?如果请求的输入文件不存在,我希望向用户提出警告。 19.13 怎样在读入文件前,知道文件大小? *19.14 怎样得到文件的修改日期和时间? 19.15 怎样原地缩短一个文件而不用清除或重写? 19.16 怎样在文件中插入或删除一行(或一条记录)? 19.17 怎样从一个打开的流或文件描述符得到文件名? 19.18 怎样删除一个文件? *19.19 怎样复制文件? 19.20 为什么用了详尽的路径还不能打开文件?下面的代码会返回错误。Fopen("c:\newdir\file.dat","r") *19.21 fopen不让我打开文件"$HOME/.profile"和"~~/.myrcfile"。 *19.22 怎样制止MS-DOS下令人恐怖的“Abort,Retry,Ignore?”信息? 19.23 遇到“Toomanyopenfiles(打开文件太多)”的错误,怎样增加同时打开文件的允许数目? 19.24 如何得到磁盘的可用空间大小? 19.25 怎样在C语言中读入目录? 19.26 如何创建目录?如何删除目录(及其内容)? 访问原始内存 19.27 怎样找出系统还有多少内存可用? 19.28 怎样分配大于64K的数组或结构? 19.29 错误信息“DGROUPdataallocationexceeds64K(DGROUP数据分配内存超过64K)”什么意思?我应该怎么做?我以为使用了大内存模型,就可以使用大于64K的数据! 19.30 怎样访问位于某特定地址的内存(内存映射的设备或图形显示内存)? 19.31 如何访问机器地址0处的中断向量?如果将指针设为0,编译器可能把它转成一个非零的内部空指针值。 “系统”命令 19.32 怎样在一个C程序中调用另一个程序(独立可执行的程序或系统命令)? 19.33 如果运行时才知道要执行的命令的参数(文件名等),应该如何调用system? 19.34 在MS-DOS上如何得到system返回的准确错误状态? 19.35 怎样调用另一个程序或命令,然后获取它的输出? 进程环境 19.36 怎样才能发现程序自己的执行文件的全路径? 19.37 怎样找出和执行文件在同一目录的配置文件? 19.38 进程如何改变它的调用者的环境变量? 19.39 如何打开命令行给出的文件并解析选项? 19.40 exit(status)是否真的和从main函数返回同样的status等价? 19.41 怎样读入一个对象文件并跳跃到其中的函数? 其他系统相关的操作 19.42 怎样以小于1秒的精度延时或计算用户响应时间? 19.43 怎样捕获或忽略control-C这样的键盘中断? 19.44 怎样简洁地处理浮点异常? 19.45 怎样使用socket?如何联网?如何写客户/服务器程序? *19.46 怎样调用BIOS函数?如何写ISR?如何创建TSR? *19.47 什么是“near”和“far”指针? 回顾 19.48 我不能使用这些非标准、依赖系统的函数,程序需要兼容ANSI! 19.49 为什么这些内容没有在C语言中进行标准化?任何现实程序都会用到这些东西。 第20章 杂项 20.1 怎样从函数返回多个值? 20.2 用什么数据结构存储文本行最好?我开始用固定大小的char型数组数组,但是有很多局限。 20.3 怎样打开命令行提到的文件并处理参数? 20.4 如何正确地使用errno? 20.5 怎样写数据文件,使之可以在不同字大小、字节顺序或浮点格式的机器上读入? 20.6 怎样用char*指针指向的函数名调用函数? 位和字节 20.7 如何操作各个位? 20.8 怎样实现位数组或集合? 234 20.9 怎样判断机器的字节顺序是字节在前还是低字节在前? *20.10 怎样调换字节? 20.11 怎样将整数转换到二进制或十六进制? 20.12 可以使用二进制常数(类似0b101010这样的东西)吗?printf有二进制的格式说明符吗? 效率 20.13 用什么方法计算整数中为1的位的个数最效? 20.14 怎样提程序的效率? 20.15 指针真的比数组快吗?函数调用会拖慢程序多少?++i比i=i+1快吗? 20.16 用移位操作符替换乘法和除法是否有价值? *20.17 人们说编译器优化得很好,我们不再需要为速度而写汇编了,但我的编译器连用移位代替i/=2都做不到。 *20.18 怎样不用临时变量而交换两个值? switch语句 20.19 switch语句和if/else链哪个更效? 20.20 是否有根据字符串进行条件切换的方法? 20.21 是否有使用非常量case行标的方法(如范围或任意的表达式)? 各种语言功能 20.22 return语句外层的括号是否真的可选择? 20.23 为什么C语言的注释不能嵌套?怎样注释掉含有注释的代码?引号包含的字符串内的注释是否合法? 20.24 为什么C语言的操作符不设计得更全面一些?好像还缺了一些^^、&&=和-=这样的操作符。 *20.25 C语言有循环移位操作符吗? *20.26 C是个伟大的语言还是别的什么东西?哪个其他语言可以写出像a+++++b这样的代码? 20.27 如果赋值操作符是:=,是不是就不容易意外地写出if(a=b)了? 20.28 C语言有和Pascal的with等价的语句吗? 20.29 为什么C语言没有嵌套函数? *20.30 assert是什么?如何使用? 其他语言 20.31 怎样从C中调用FORTRAN(C++、BASIC、Pascal、Ada、LISP)的函数?反之如何? 20.32 有什么程序可以将Pascal或FORTRAN(或LISP、Ada、awk、“老”C)程序转化为C程序? 20.33 C++是C的超集吗?可以用C++编译器来编译C代码吗? 20.34 我需要用到“近似”的strcmp例程,比较两个字符串的近似度,并不需要完全一样。有什么好办法? 20.35 什么是散列法? 20.36 如何生成正态或斯分布的随机数? 20.37 如何知道某个日期是星期几? 20.38 (year%4==0)是否足以判断闰年?2000年是闰年吗? 20.39 为什么tm结构中的tm_sec的范围是0到61,暗示一分钟有62秒? 琐事 20.40 一个难题:怎样写一个输出自己源代码的程序? 20.41 什么是“达夫设备”(Duff’sDevice)? 20.42 下届国际C语言混乱代码竞赛(InternationalObfuscatedCCodeContest,IOCCC)什么时候进行?哪里可以找到当前和以前的获胜代码? 20.43 K&R1提到的关键字entry是什么? 20.44 C的名字从何而来? 20.45 “char”如何发音? *20.46 “lvalue”和“rvalue”代表什么意思? 20.47 哪里可以获得本书的在线版? 术语表 参考文献
智能合约虚拟机赋予了区块链运行去中心化应用(Dapp)的能力。它让区块链演化为“操作系统”,孕育出繁荣的Dapp生态。一款优秀的VM不仅仅是要完成确定、效、安全地执行合约字节码的功能,它应该足够通用,能最大化节省开发者的成本,甚至能形成独立的开发者生态。从架构上来说,VM为智能合约提供计算资源和运行容器,区块链的共识、执行模块与VM是完全解耦的。在区块链2.0项目中,我们看到大部分项目将VM作为区块链项目的一个子模块,一同编译进二进制中;Fabric更进一步,链码被编译成独立的程序,运行于独立的docker容器中,通过grpc与节点交互。如此,可将数据与逻辑彻底分离;在未来,VM可能以硬件的形式安装在“矿机”中,通过更底层的如PCIe接口与区块链进行通信。业界的Nervos CKB使用RISC-V实现VM,为演化成硬件模块做准备。架构设计验证层验证层会对合约字节码及传参进行一些验证,包含ABI验证,环境检查与版本检查三个环节。ABI验证:利用合约ABI对用户发送的合约调用及参数进行校验。环境检查:检查虚拟机执行环境是否符合预期检查Config字段。字节码是否合法。exports是否包含apply与memory,以及类型是否正确;是否包含start(被禁用);是否包含import,import的模块是否合法。解释器模块是否ready。版本检查:检查合约版本,选择对应版本的解释器。注入层注入层主要对合约字节码注入一些必要的代码,以及构建相应的执行上下文。Gas MeteringGas metering是用于统计每一个操作所须花费的Gas。原理非常简单:实现Env_api方法useGas。将wasm字节码恢复成易于解析的格式化文本(如JSON)。将useGas注入到格式化文本中将格式化文本重新恢复成wasm字节码。这里有一个值得考虑的问题:**Gas Metering能否放到编译期去做?**在编译器做Gas metering注入的好处是只须要注入一次,节省了执行时的开销。但这样的弊端也很明显:Gas Table本属于区块链协议的一部分,但却被放到合约编译器中,恶意用户只须要更改编译器的Gas Table即可完成作恶,作恶成本大大降低。若Gas Table需要修改,无法再对已部署的旧合约更新Gas Metering,导致新老合约的Gas收费标准不一致。在每次执行时进行一次Gas Metering注入,虽然牺牲了一些执行效率,但换来了Gas灵活变更的特性,这对于不断调整、迭代的公链项目是至关重要的。一种更好的方案,是将Gas Table以合约形式部署,无须硬分叉便可更改Gas Table的参数。Env API 注入Env_api是区块链提供给合约层用于与区块链进行交互的接口。注入原理如下:合约字节码(wast)中包含形如(import env getAddress (func ...))的代码段。意为从env模块中导入getAddress函数。env模块从哪来呢?由虚拟机利用解释器的API构建原生模块,并实现预先设计的Env_api。这里的Env_api都须要用原生语言实现。利用解释器的moduleResolver在执行代码前注入。经以太坊基金会Go-team的gary推荐,这里隆重介绍下EVMC这个项目。它提供了一套虚拟机和客户端之间的通用交互接口。不同的VM只需要实现这些接口,即可为以太坊客户端提供交互功能。如此将客户端与虚拟机实现相互分离,更能够根据实际情况灵活切换底层虚拟机实现。上下文构建我们还需要给合约执行构建合理的上下文环境,提供必要的内部模块和数据以供合约使用,包括:区块链账本实例,提供区块、交易等信息的调用接口。状态数据库实例,提供状态数据的增删改查的调用接口。当前Transaction与Action的相关数据。当前区块度和区块时间。执行层执行层是虚拟机的核心模块,负责执行合约字节码并返回结果。它必须具备以下几个特性:确定性:即相同入参和上下文,无论在什么设备上运行,何时运行,运行几次,都必须获得相同结果。效执行:虚拟机的执行时间不大于共识算法给于交易执行的最大时间。停机与回滚:须要有相应停机机制。在执行失败时须要对本次执行涉及的所有状态变更进行回滚。沙箱环境:即保证合约与合约之间、合约与宿主系统之间的资源隔离。能够防备恶意和故障合约的不良影响。Apply执行合约字节码,实际是调用合约代码中的apply函数。合约上下文,包括用户指定调用的合约方法名和对应入参,通过Env_api在实际apply实现中获取,最终调用相应的合约方法。栗子详见系列第二篇。Memory合约除了应导出apply函数外,还须要导出memory对象。memory对象是wasm编译器在合约编译时自动注入,通常会开辟一页内存(64KB) (memory $0 1)。解释器会初始化一个线性字节数组作为内存供wasm使用,wasm与区块链数据交互是依靠内存共享的形式,通过该字节数组进行传递。(这也是为何在Env_api设计里,很多数值的传参是offset与length的组合)Wasm的内存数组是按照| static memory | dynamic memory |的次序划分,static memory中存放编译期的字符串或数组,dynamic memory用于运行期的数据存储,并且可以动态扩容。为了防止dynamic memory无限制地扩容,需要有合理的收费机制与内存分配上限。AssemblyScript提供了一个额外的位于static memory之前的预留空间,称为reserved memory。这使得我们在运行期可以将一些变长数据(如字符串,数组等)以Global的形式导入wasm。这样wasm无须调用Env_api即可直接使用上下文的变量,如发送方、接收方、合约地址、当前调用的合约方法名等。状态存储对VM最本质的需求是对状态存储的需求,这种存储是达成共识的、不可逆的,从而实现了去中心化应用中数据的信任存储。Ethereum1出现的状态爆炸问题给我们敲响了警钟——只收取每一次读写操作的费用,而不收取占用存储的费用,是不合理的。如果不对占用存储收费,则用户可以无限制地占用区块链的稀缺存储资源;且由于没有好的数据清理机制,区块链的状态就会不断增长,即所谓“爆炸”。状态存储付费是很自然想到的方案。如何设计合理的状态存储付费方案,有两个底层逻辑需要考虑:用户应当为占用链上的稀缺存储资源付出成本。这里的成本是广义的,可以是代币价值、机会成本与承担额外风险等形式。状态存储的使用属性最大化,投资属性最小化。须要避免出现用户大量囤积存储资源,提资源利用率。EOS使用【RAM】来解决状态收费的问题。开发者须要使用代币向系统合约购买RAM,存储状态数据须要消耗对应大小的RAM资源,当数据删除时RAM资源也会相应释放,并且可以卖回给系统拿回代币。但开发者须要承担RAM和代币价值波动风险。如何对RAM定价呢?EOS创新性地引入了Bancor算法对RAM进行模拟市场定价。Bancor算法有两个特点:数字货币价格取决于存储金金额和代币流通量,真实模拟了市场供需关系;人机交易,无须对手盘,这使得“巨鲸”可轻易做多或做空,导致价格波动剧烈。也正因为上面两个特性,EOS主网刚上线时,出现了大量RAM资源被囤积,RAM价格被瞬间拉至位,又在随后的一周内快速下降,造成了“割开发者韭菜”的情况。V神在2018年曾提出过使用【状态租金】来解决状态爆炸问题。状态租金很像当前云计算服务的商业模式,用户不仅花费购买占用空间大小,还须购买占用时间。对于状态租金方案的具体设计,我们仍然须要考虑以下几个问题:用户体验:当状态出租时间快到期时,如何提醒用户续费?时间到期后状态数据是否立马清除?不同级别的数据是否有区别的对待?(云服务厂商都会提供到期后的赎回期,以防止关键数据被意外删除)支付对象:哪些数据需要支付租金?除了合约的状态数据必然要支付租金以外,账户本身的元数据(balance, nonce等)是否也要付租金?如果需要,时间到期后清零,势必损害用户的资金安全(与区块链保护数字资产的理念相背),同时nonce为0后可能会遭受重放攻击。如果不需要,仍然无法抑制因新账户的创建而产生的状态爆炸问题。定价:链上存储资源的稀缺程度,与区块链的生态价值及当下的市场需求密切相关。如何建立一个合理定价模型便是个非常重要的问题。Ethereum Research中有大神对状态租金的方案进行了细化,引入了激励机制用于租赁过期的发现和确认,并且允许在状态数据删除后申请恢复。Nervos CKB结合了状态买卖和状态租金的长处,利用原生代币代表占用全局状态的权利,且汇率恒定,即1 CKB代表1 Bytes的存储空间。同时巧妙地利用【二级发行】机制为代币持有者(存储空间占有者)设置了【通胀税】,以作为支付给矿工的状态租金。靠通胀收取租金的方式既保留了RAM方案的买断存储空间的使用模式,解决了上面所提到的用户体验的问题,又将定价转移到了通胀部分对应的法币价值,完全由二级市场进行价值发现。但这使得状态空间的上限严格等同于当前代币流通量,在初期可能会限制生态的发展。合约安全我们在第一篇中有提到,合约安全分为编译期安全和执行期安全。本篇主要阐述执行期安全的设计思路。执行期安全也成为运行期安全,主要由VM针对以下两方面提供保障:数据安全:不能随意篡改其他用户或其他合约的状态数据。资源安全:CPU、内存、硬盘资源的分配与回收。数据安全加密数字资产真正实现了人类梦寐以求的“私有财产神圣不可侵犯”,它象征着真正的自由。为了捍卫这份“自由”,数据安全是重中之重。VM需要为以下两个方面提供安全保障:用户数据的安全,即利用密码学算法判断是否有修改状态数据的权限。合约状态数据的隔离,即任何合约都不能直接修改其他合约的状态数据,即使该用户拥有权限。第一个维度很好理解,合约会提供根据用户地址和交易签名进行身份权限审查的功能(甚至可提供基于多密钥对的权限管理),以判断本次合约调用是否有权限修改相应的数据。这也是“私有财产神圣不可侵犯”的根源。第二个维度需要特别解释一下。这里的不能直接修改其他合约的状态数据,是指不能在合约A的方法中直接修改合约B的数据。为什么?因为这会导致状态变更无法追溯,带来不确定性。我们知道,区块链环境中只能通过交易(Transaction)来触发状态变更,交易本身就是状态变更的日志。若允许在合约A中直接修改合约B的状态数据,则这次修改是并未生成相关日志的,使得状态修改无法追溯,与区块链“可追溯”的特性相违背。以太坊中跨合约调用也是没有保留日志的。笔者认为这是因为以太坊合约是不可升级的,一旦部署后地址和代码都是不可变更的,因此可结合交易和代码具体片段来追踪状态变更记录。但以太坊并没有提供相关的索引,这导致对状态修改的记录追踪基本不可能,因此我认为这是一个设计上的重大缺陷。在EOS中,我们看到跨合约调用是生成了新的action,并被加入到原action列表中,在链上保留了状态修改的日志。能否利用静态代码分析的方式确定跨合约的对方地址和相关合约方法,从而追溯到状态变更的细节?当然是可行的,但如果有多层调用(合约A -> 合约B -> ... -> 合约Z),这种方案显然开销是非常大的。尽管以太坊提供了tracer,可以在执行交易的过程中追踪跨合约调用的对象,但如果我想查找导致合约X某状态变更的所有历史操作,上述方案必须遍历并模拟执行所有的历史交易,显然是不可取的。我们认为,跨合约交易正确的做法,是通过内联交易的形式调用合约B的方法从而间接修改合约B数据。即生成一个新的交易来触发目标合约的状态变更。该交易也会应放入区块中,视为由原交易生成的日志。这样可为状态变更保留操作记录,也符合“可追溯”的特征。资源安全智能合约通常运行在由虚拟机提供的沙箱环境,我们需要对其能够使用的资源进行适度的把控。这些资源包括三类:CPU、内存、硬盘。下面我们以QA的形式对涉及到的问题进行解答——CPU资源Q1: 合约运行最大能占用多少个进程,多少个线程?一个一个或多个。Q2: 是否允许合约内开辟新线程?不允许。合约不应有操作系统级别的调用,而应由虚拟机层来确定性地分配CPU资源(线程数)。Q3:多线程下如何保证线程安全?多线程下,不应通过加锁来保证线程安全,原因是加锁无法保证执行顺序,带来不确定性。正确的做法是在执行前通过静态分析、注解等手段对合约调用进行归类。互斥资源的调用顺序遵循交易发送的顺序;非互斥资源的合约调用可以并行执行。Q4: 如何控制执行时间?利用Gas机制控制合约执行时间(在本系列第一篇已提到),避免过度占用CPU时间。Q5: 如何捕捉错误与处理?合约执行的错误不应导致虚拟机的进程终止,虚拟机应当提供错误捕获和处理的机制。常规的做法时合约运行时的错误以error的形式抛出,虚拟机层捕获后做失败处理,包括终止交易执行、状态回滚、资源回收等。内存资源Q1:合约运行最大能占用多少内存?节点能分配多大的内存给虚拟机,是由矿工决定。这本质上经济学问题:扩大内存分配无疑会增加成本,而这部分提升的执行效率能为矿工带来多少收益。若可用内存过少,部分交易执行失败,可能导致分叉;若可用内存过多,又会造成资源浪费,降低矿工收益。Q2: 内存能否动态扩张?可以,但须要付费。为了防止内存无限制扩张,虚拟机还应对合约的内存占用设置上限。Q3: 如何避免内存泄漏?不应交由合约开发者控制内存回收,虚拟机应当实现GC机制。Q4: 如何避免内存溢出?Wasm虚拟机中内存实则为字节数组,本身带有边界控制,能有效防止内存溢出。磁盘资源Q1: 单个合约最多能够存储多少数据?这也是经济学问题,应该设置合理的硬盘占用计费。Q2: 能否修改其他合约的持久化数据?不能直接修改,因为这会影响到【数据安全】章节中提到的确定性。虚拟机为合约创建的上下文环境中,包含相互隔离的数据空间。可以通过创建新的上下文环境进行数据修改,这样的操作视为一次新的合约调用(保留日志)。Q3: 如何防止未知的数据丢失(如磁盘损毁)?当发生数据丢失时,节点执行合约会得到不同的状态结果,导致区块被认定为非法,区块链无法延长。这里需要区块链系统具备状态一致性的检测机制,在解决硬盘故障后采用同步主链块并重放交易的方式进行恢复。系统合约系统合约是指区块链系统在启动时预先部署的,可升级、可治理的合约,提供如权限控制、资源租赁、代币质押等基础服务。系统合约通常有以下三个特点:公开透明,无暗箱操作。可通过Env_api被用户合约调用。合约通过治理进行代码变更,无须硬分叉。系统合约可采用普通合约的实现方式,并在系统预定的合约地址部署。未来优化方向智能合约的并行执行合约并行执行是提升智能合约执行效率的一大思路。这里的并行执行并不是指单个合约方法内部的并行,而是合约间的并行。实现合约并行执行,我们需要考虑两个重要的问题:如何检测本次合约执行所访问的资源对象?如读写状态数据、读取账户余额等互斥操作。如何做合约执行的合理调度?即哪些合约能够并行执行,哪些必须串行?一种容易想到的思路是这样的:通过静态代码分析检测出合约方法可能访问到的资源,对会访问相同资源的合约调用归为同一个组。每个组的执行可以并行化,组内执行则串行化(根据交易发送顺序)。然而,实际设计时需要考虑的因素就复杂很多:如何设计一个完备的算法,准确地检测合约方法可能访问到的资源(包括跨合约调用中的资源访问)?如何设计一个效的调度算法,将合约调用准确分组?合约并行执行后所带来的性能提升,是否能够追回以上两个算法所带来的开销?预言机预言机是智能合约获取链外数据的桥梁。这些数据通常由第三方可信数据源提供,如天气数据、赛事数据、数字货币价格等。在传统的互联网应用中,我们可以简单地通过HTTP API获取到这些数据。但在智能合约却不行,原因是HTTP调用通常是异步的,时间不可预估且不具备确定性。因此,需要一个专门的基础设施来为智能合约提供这些链外数据。预言机的设计原则中需要考虑三个要点:获取链外数据并保证数据的真实可用。以确定性、同步的方式被智能合约调用获取。预言机网络本身的安全性和可用性。隐私保护密码学的研究推动了隐私领域的创新。隐私研究主要涉及零知识、多方计算、全同态加密等领域。多方计算 MPC 允许一组人基于他们的输入进行联合计算,而不需要每个人显示其输入值。 例如,Alice 和 Bob 想要知道谁拥有的比特币更多,那么在不需要他们披露自己拥有多少比特币的情况下就能达到这个目的。遗憾的是,目前多方计算的局限性在于它在实践中使用效率极低。全同态加密 (Fully homomorphic encryption) 则允许人们在加密的数据上计算。几十年来,这一直是密码学领域中的一个未解决的问题,直到 2009 年,斯坦福大学博士生克雷格·詹特利 Craig Gentry 使用「理想格」构建了第一个全同态加密方案。如果 Bob 想在 Alice 的数据上执行任意计算,比如训练机器学习模型,同时不必要求 Alice 显示明文数据,理想格加密方案就能派上用场。全同态加密和多方计算一样,目前仍然基本上停留在理论阶段,在实践中的使用效率太低。 

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