C语言基础

今天记录一个错误的程序，原因是这个程序可以引出几个小的知识点，有助于初学者更好学习C语言。

好了，直接看程序。

目录

• • 问题引出
  • 运行结果
  • 调试
  • 结论

问题引出

#include 

int main()
{
	int i = 0;
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };

	for (i = 0; i <= 12; i++)
	{
		arr[i] = 0;
		printf("hehe\n");
	}

	return 0;
}

看了这段代码，大家觉得运行结果是什么呢？我认为对于这段代码，90%以上的初学者都能看出代码是有问题的，很明显定义的数组只有10个元素，而在for循环里面一直可以访问到第13个元素，这是一个数组越界问题，但是如果让你说出这段代码的运行结果，我相信很多初学者会感到无法预料，我第一次看到这段代码就是这个感觉。

运行结果

直接说结果：这段代码会陷入死循环。

很多人可能想不通为什么是这个结果（当然我指的是初学者）。

调试

接下来，我通过一个初学者的角度来分析一下这段代码，不想看这个可以直接跳转到结论。

第一步: 启动调试。

在VS编译器中，按F10进入调试，打开监视窗口，然后添加要监视的变量i和 arr,因为根据for循环中的条件，一直能访问到arr[12],因此把arr[10]、arr[11]、arr[12] 也添加到监视中。

如下图

第二步：开始调试，按F11一步步调试，调试过程中，我们能发现一个问题，i的值与arr[12]的值保持同步，当i=12时，如下图

第三步：分析。

我们发现,a[12] 被赋为0，i此时也变为了0，因此，无法跳出循环，这就是为什么程序运行结果为死循环的原因！

那么为什么会这样呢？这就引出了另一个知识点：数据存储，我们知道在内存中局部变量存储在栈区，i 和 arr就存在栈区。

下面需要明确两个知识点：

1. 栈区的使用方式：先使用低地址空间，再使用高地址空间。
   

   
   

2. 数组的存储方式：随着数组下标增长，地址由低到高变化。
   

   
   

结论

我们先定义i放入栈中，再定义数组arr放入i下方，arr的地址是低于i的，从低到高访问数组，一旦越界，就会访问到i的地址，arr[12]的地址与i一样，指的是同一块内存！ 因此当循环到i=12时，arr[12] 被赋为0，也即i被赋为0，这样的话永远也跳不出循环！如下图所示。

这个时候肯定很多初学者（曾经的我）会有疑问：我没定义arr[12]，为什么会访问到arr[12] ? 这就又引出另外一个小知识点：关于数组的定义。

我们需要知道 arr[i] 的含义，arr[i] <==>*(arr+i),所以arr[10] 这个数组也可以这样表示：10[arr]。

(但必须注意不能这样定义数组，可以这样访问) arr[12] 其实就是指：地址为(arr+12)的这块内存的值 。

C/C++对数组下标是不检查的，所以数组越界访问不会报错。

那么还有一个问题，i和数组arr在栈上的位置隔了两个整型空间，这是偶然还是必然？这个取决于编译器的内存分配方式，VC6.0编译器i和arr的地址是挨着的，VS空了两个整型，Linux下空了1个整型。

OK，就先写到这吧。