练习9：数组和字符串

    上一个练习中，我们学习了如何创建基本的数组，以及数组如何映射为字符串。这个练习中我们会更加全面地展示数组和字符串的相似之处，并且深入了解更多内存布局的知识。

    这个练习向你展示了C只是简单地将字符串储存为字符数组，并且在结尾加上（空字符）。你可能在上个练习中得到了暗示，因为我们手动这样做了。下面我会通过将它与数字数组比较，用另一种方法更清楚地实现它。

    当你运行这段代码的时候，你应该首先看到所打印的数组的内容初始化为0值，之后打印初始化后的内容：

    1. $ make ex9
    2. cc -Wall -g    ex9.c   -o ex9
    3. $ ./ex9
    4. numbers: 0 0 0 0
    5. name each: a   
    6. name: a
    7. name each: Z e d
    8. name: Zed
    9. another: Zed
    10. another each: Z e d
    11. $

    你会注意到这个程序中有一些很有趣的事情：

    • 我并没有提供全部的4个参数来初始化它。这是C的一个简写，如果你只提供了一个元素，剩下的都会为0。
    • numbers的每个元素被打印时，它们都输出0。
    • 的每个元素被打印时，只显示了第一个元素'a'，因为'\0'是特殊字符而不会显示。
    • 然后我们首次打印names，打印出了"a"，因为在初始化表达式中，'a'字符之后的空间都用'\0'填充，是以'\0'结尾的有效字符串。
    • 创建一个字符串也有两种语法：第六行的char name[4] = {'a'}，或者第44行的char *another = "name"。前者不怎么常用，你应该将后者用于字符串字面值。

    注意我使用了相同的语法和代码风格来和整数数组和字符数组交互，但是printf认为name是个字符串。再次强调，这是因为对C语言来说，字符数组和字符串没有什么不同。

    C中所有bug的大多数来源都是忘了预留出足够的空间，或者忘了在字符串末尾加上一个'\0'。事实上，这些bug是非常普遍并且难以改正的，大部分优秀的C代码都不会使用C风格字符串。下一个练习中我们会学到如何彻底避免C风格字符串。

    使这个程序崩溃的的关键就是拿掉字符串结尾的。下面是实现它的一些途径：

    • 删掉name的初始化表达式。
    • 无意中设置name[3] = 'A'，于是它就没有终止字符了。
    • 将初始化表达式设置为{'a','a','a','a'}，于是就有过多的'a'字符，没有办法给'\0'留出位置。

    试着想出一些其它的办法让它崩溃，并且在Valgrind下像往常一样运行这个程序，你可以看到具体发生了什么，以及错误叫什么名字。有时Valgrind并不能发现你犯的错误，则需要移动声明这些变量的地方看看是否能找出错误。这是C的黑魔法的一部分，有时变量的位置会改变bug。

    • 将一些字符赋给numbers的元素，之后用printf一次打印一个字符，你会得到什么编译器警告？
    • 对names执行上述的相反操作，把names当成int数组，并一次打印一个int，Valgrind会提示什么？
    • 有多少种其它的方式可以用来打印它？
    • 如果一个字符数组占四个字节，一个整数也占4个字节，你可以像整数一样使用整个name吗？你如何用黑魔法实现它？
    • 拿出一张纸，将每个数组画成一排方框，之后在纸上画出代码中的操作，看看是否正确。