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Cast a type with a small memory space to a bigger one

這是一個很常見的錯誤,可是我還是犯了 (...sigh)
我當然不是在下面的程式碼犯錯囉,但因為犯錯的程式是工作上的程式,不能貼出來,所以稍作整理,寫出下面的那個「錯誤」程式碼,以資提醒... (為甚麼我有再犯的預感 ...)

下面的程式哪裡有問題:

#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"

struct test
{
unsigned char a;
unsigned char b;
unsigned char c;
};

int main()
{
struct test tmp;

printf("Please enter three number.\n");
printf("Each number should be 0~255\n");

scanf("%d %d %d", &(tmp.a), &(tmp.b), &(tmp.c) );
printf("%d %d %d\n", tmp.a, tmp.b, tmp.c);

return 0;
}

當我們輸入 1 2 3,顯示也是正常的 1 2 3,看起來一點問題也沒有。

真的嗎????

讓我們改一下程式碼如下:

scanf("%d %d %d", &(tmp.c), &(tmp.b), &(tmp.a) );
printf("%d %d %d\n", tmp.a, tmp.b, tmp.c);

簡單來說,只是把讀取順序反過來,然後一樣輸入 1 2 3,結果答案是 3 0 0 而不是 3 2 1。到底發生了什麼事情???

首先,當我們用 scanf 進行讀取的時候,是以 int 的方式讀入,也就是說總共讀入了 4 個 byte,所以第一段程式碼可以用下面的那張圖來表示:

-----------------------byte
--------------------+--------+-------+--------+
--------------------|---a-----|---b---|---c-----|
--------------------+--------+-------+--------+
-----------…

The difference between Array and Pointer

Array 和 Pointer 有什麼差別呢?

最常聽見的說法是 Array 是 Pointer 的一種特例,是在宣告的時候就已經將大小 allocate 出來的一種 pointer。本來我也是這麼認為的,可是看看下面的那個範例:

#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"

int main()
{
unsigned char test[6];

test[0] = 0;
test[1] = 1;
test[2] = 2;
test[3] = 3;
test[4] = 4;
test[5] = 5;

printf("test: %X\n", test );
printf("&test: %X\n", &test );
printf("*test: %X\n", *test );
printf("*(test+1): %X\n", *(test+1) );
printf("*(&test): %X\n", *(&test) );

return 0;
}

顯示的結果如下

test: 76A21CA0
&test: 76A21CA0
*test: 0
*(test+1): 1
*(&test): 76A21CA0

其中 test, *test, *(test+1) 都沒有問題。有問題的是另外兩個。如果 array 和 pointer 是一樣的話,那為甚麼 &test = test 而不是等於 pointer 的 pointer 呢??本來想從 C99 來找答案,但實在不知道從何找起,結果發現網路上有一個很棒的網站:

Frequently Asked Questions in comp.lang.c

這個網站用一張圖來解釋其間的差異:

+---+---+---+---+---+---+
a: | h | e | l | l | o |\0 |
+---+---+---+---+---+---+
+-----+ +---+---+---+---+---+---+
p: | *======> | w | o | r | l | d…