练习7：更多变量和一些算术

原文：Exercise 7: More Variables, Some Math

译者：飞龙

你可以通过声明int，float，char和double类型的变量，来对它们做更多的事情，让我们来熟悉它们吧。接下来我们会在各种数学表达式中使用它们，所以我会向你介绍C的基本算术操作。

  1. int main(int argc, char *argv[])
  2. {
  3.     int bugs = 100;
  4.     double bug_rate = 1.2;
  6.     printf("You have %d bugs at the imaginary rate of %f.\n",
  7.             bugs, bug_rate);
  9.     long universe_of_defects = 1L * 1024L * 1024L * 1024L;
  10.     printf("The entire universe has %ld bugs.\n",
  11.             universe_of_defects);
  13.     double expected_bugs = bugs * bug_rate;
  14.     printf("You are expected to have %f bugs.\n",
  15.             expected_bugs);
  17.     double part_of_universe = expected_bugs / universe_of_defects;
  18.     printf("That is only a %e portion of the universe.\n",
  19.             part_of_universe);
  21.     // this makes no sense, just a demo of something weird
  22.     char nul_byte = '\0';
  23.     int care_percentage = bugs * nul_byte;
  24.     printf("Which means you should care %d%%.\n",
  25.             care_percentage);
  27.     return 0;
  28. }

下面是这一小段无意义代码背后发生的事情：

　　ex7.c:1-4

　　C程序的通常开始。

　　ex7.c:5-6

　　为一些伪造的bug数据声明了一个int和一个double变量。

　　ex7.c:8-9

　　打印这两个变量，没有什么新东西。

　　ex7.c:11

　　使用了一个新的类型long来声明一个大的数值，它可以储存比较大的数。

　　ex7.c:12-13

　　使用%ld打印出这个变量，我们添加了个修饰符到%d上面。添加的”l”表示将它当作长整形打印。

　　ex7.c:15-17

　　只是更多的算术运算和打印。

　　ex7.c:19-21

　　编撰了一段你的bug率的描述，这里的计算非常不精确。结果非常小，所以我们要使用%e以科学记数法的形式打印它。

　　ex7.c:24

　　以特殊的语法'\0'声明了一个字符。这样创建了一个“空字节”字符，实际上是数字0。

　　ex7.c:25

　　使用这个字符乘上bug的数量，它产生了0，作为“有多少是你需要关心的”的结果。这条语句展示了你有时会碰到的丑陋做法。

　　ex7.c:26-27

　　将它打印出来，注意我使用了%%（两个百分号）来打印一个%字符。

　　ex7.c:28-30

　　main函数的结尾。

这一段代码只是个练习，它演示了许多算术运算。在最后，它也展示了许多你能在C中看到，但是其它语言中没有的技巧。对于C来说，一个“字符”同时也是一个整数，虽然它很小，但的确如此。这意味着你可以对它做算术运算，无论是好是坏，许多软件中也是这样做的。

在最后一部分中，你第一次见到C语言是如何直接访问机器的。我们会在后面的章节中深入。

你会看到什么

通常，你应该看到如下输出：

  1. $ make ex7
  2. cc -Wall -g    ex7.c   -o ex7
  3. $ ./ex7
  4. You have 100 bugs at the imaginary rate of 1.200000.
  5. The entire universe has 1073741824 bugs.
  6. You are expected to have 120.000000 bugs.
  7. That is only a 1.117587e-07 portion of the universe.
  8. Which means you should care 0%.
  9. $

如何使它崩溃

像之前一样，向printf传入错误的参数来使它崩溃。对比%c，看看当你使用%s来打印nul_byte变量时会发生什么。做完这些之后，在Valgrind下运行它看看关于你的这次尝试会输出什么。

附加题

  • 把为universe_of_defects赋值的数改为不同的大小，观察编译器的警告。
  • 这些巨大的数字实际上打印成了什么？
  • 将long改为unsigned long，并试着找到对它来说太大的数字。
  • 上网搜索unsigned做了什么。
  • 试着自己解释（在下个练习之前）为什么char可以和int相乘。