语言的歧义

语言的歧义

语言是人与人相互沟通的途径,而计算机语言则是人和计算机沟通的途径。就算是任何再完美的自然语言都会有歧义,但是又是什么让人和计算计算机间产生了歧义呢?
下面这篇文章来自Gowri Kumar的Puzzle C一文。我做了一些整理,挑选了其中的一些问题,并在之后配上相应的答案(这些答案是我加的,如果需要原版的答案可以直接和本文作者Gowri Kumar联系,作者的联系方式可以从这里得到)。

puzzle 1

此段程序的作者希望输出数组中的所有元素,但是他却没有得到他想要的结果,是什么让程序员和计算机产生歧义?

#include <stdio.h>
#define TOTAL_ELEMENTS (sizeof(array) / sizeof(array[0]))
int array[] = {23,34,12,17,204,99,16};
int main()
{
    int d;

    for(d=-1;d <= (TOTAL_ELEMENTS-2);d++)
        printf("%d\n",array[d+1]);

    return 0;
}

解答:
运行上面的程序,结果是什么都没有输出,导致这个结果的原因是sizeof的返回值是一个unsinged int,为此在比较int d 和TOTAL_ELEMENTS两个值都被转换成了unsigned int来进行比较,这样就导致-1被转换成一个非常大的值,以至于for循环不满足条件。因此,如果程序员不能理解sizeof操作符返回的是一个unsigned int的话,就会产生类似如上的人机歧义。

puzzle 2

看上去非常完美的程序,是什么导致了编程程序不通过?

#include <stdio.h>

void OS_Solaris_print()
{
    printf("Solaris - Sun Microsystems\n");
}

void OS_Windows_print()
{
    printf("Windows - Microsoft\n");
}

void OS_HP-UX_print()
{
    printf("HP-UX - Hewlett Packard\n");
}

int main()
{
    int num;
    printf("Enter the number (1-3):\n");
    scanf("%d",&num);

    switch(num)
    {
        case 1:
            OS_Solaris_print();
            break;
        case 2:
            OS_Windows_print();
            break;
        case 3:
            OS_HP-UX_print();
            break;
        default:
            printf("Hmm! only 1-3 :-)\n");
        break;
    }
    return 0;
}

解答:
程序员要以计算机的语言进行思考,不上上面那段程序导致的结果不止是歧义这么简单,而直接的结果是,导致计算机”听不懂”你在说什么。导致计算机听不懂的原因是HP-UX中的’-‘是减号?还是其他什么?

puzzle 3

下面这段程序会输出什么,为什么?

enum {false,true};

int main()
{
    int i=1;
    do
    {
        printf("%d\n",i);
        i++;

        if(i < 15)
            continue;
    }while(false);

    return 0;
}

解答:
1到14?不对,结果是1,因为continue的含义是不执行循环体之后语义,而直接到循环点。明显while(false)不属于循环体。导致这段程序的歧义就是:程序员没有完全理解计算机语言中continue的含义。

puzzle 4

下面这段程序的输出结果是:

#include <stdio.h>
#define f(a,b) a##b
#define g(a)   #a
#define h(a) g(a)

int main()
{
        printf("%s\n", h(f(1,2)));
        printf("%s\n", g(f(1,2)));
        return 0;
}

当然,你首先要了解##和#的用法,如果不懂的话,本题你可以直接跳过。
解答:
看到这段程序你可能会认为,这两个printf输出的同一个结果,可是答案却非如此,本题的输出是12和f(1,2),为什么会这样呢?因为这是宏,宏的解开不象函数执行,由里带外。

puzzle 5

下面这段程序的输出是什么

#include <stdio.h>
int main()
{
int a=10;
switch(a)
{
case ‘1’:
printf(“ONE\n”);
break;
case ‘2’:
printf(“TWO\n”);
break;
defau1t:
printf(“NONE\n”);

return 0;
}

解答:
本题我故意将语法敏感插件去掉,为了就是能得到更好的效果,这道题又是什么让歧义再次发生,如果不仔细你可能永远都找不到答案,如果真到的到了那个时候,你是否会因为对default语义的怀疑,而不敢再使用default?本题的歧义点就是default,看好了是defau1t而不是default,不是关键字!为什么计算能”听懂”这样的defau1t,算然它听懂了,但它的理解却是标号”defau1t”

puzzle 6

下面这段程序的输出什么?

#include <stdio.h>

int main()
{
    float f=0.0f;
    int i;

    for(i=0;i<10;i++)
        f = f + 0.1f;

    if(f == 1.0f)
        printf("f is 1.0 \n");
    else
        printf("f is NOT 1.0 \n");

    return 0;
}

解答:
你是否似曾相识?不错这个问题在酷壳之前的博文《你能做对下面这些JavaScript的题吗?》中曾今提到过,不要让两个浮点数相比较。所以本题的答案是”f is NOT 1.0″,如果你真想比较两个浮点数时,你应该按一定精度来比较,比如你一定要在本题中做比较那么你应该这么做if( (f – 1.0f)<0.1 )

puzzle 7

下面两个函数是否具有相同的原型?

int foobar(void);
int foobar();

下面这两段程序将会帮你找到上题的答案
程序1

#include <stdio.h>
void foobar1(void)
{
    printf("In foobar1\n");
}

void foobar2()
{
    printf("In foobar2\n");
}

int main()
{
    char ch = 'a';

    foobar1();
    foobar2(33, ch);

     return 0;
}

程序2

#include "stdio.h"
void foobar1(void)
{
    printf("In foobar1\n");
}

void foobar2()
{
    printf("In foobar2\n");
}

int main()
{
    char ch = 'a';

    foobar1(33,ch);
    foobar2();

    return 0;
}

解答
程序片段一,没有问题,程序片段二编译报错,这两个程序告诉我们,foobar1(void)和foobar2()是有不同原型的的。我们可以在《ISO/IEC 9899》的C语言规范找到下面两段关于函数声明的描述

10.The special case of an unnamed parameter of type void as the only item in the list specifies that the function has no parameters

14.An identifier list declares only the identifiers of the parameters of the function. An empty list in a function declarator that is part of a definition of that function specifies that the function has no parameters. The empty list in a function declarator that is not part of a definition of that function specifies that no information about the number or types of the parameters is supplied.124)

上面两段话的意思就是:foobar1(void)是没有参数,而foobar1()等于forbar1(…)等于参数类型未知。

总结
看到这些C语言的题目,不禁让我想起了巴别塔,计算机语言作为如此严谨的语言都有可能带来如此多的歧义,更何况自然语言,更何况相互不通的自然语言。要杜绝歧义,我们就必须清晰的了解计算机语言每一个指令的语义。就如同人类,人类要和平就要相互了解各自的文化。愿世界上人们清晰了解别人的语言的语义,愿世界不再因为文化的不同而战争,原世界和平。


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语言的歧义》的相关评论

  1. 对puzzle3,因为fault为0,所以导致执行一次就退出。可以试一下do{}while(1)看看什么结果。

  2. puzzle 7 应该和最新的标准不符合了,在VC.net 2003 和 gcc3.3.4下测试,foo(void) 都等于 foo()

  3. if (!defined(‘WWW_ROOT’)) {
    define(‘WWW_ROOT’, dirname(__FILE__) . DS);
    }
    if (!defined(‘CORE_PATH’)) {
    if (function_exists(‘ini_set’) && ini_set(‘include_path’, CAKE_CORE_INCLUDE_PATH . PATH_SEPARATOR . ROOT . DS . APP_DIR . DS . PATH_SEPARATOR . ini_get(‘include_path’))) {
    define(‘APP_PATH’, null);
    define(‘CORE_PATH’, null);
    } else {
    define(‘APP_PATH’, ROOT . DS . APP_DIR . DS);
    define(‘CORE_PATH’, CAKE_CORE_INCLUDE_PATH . DS);
    }
    }
    if (!include(CORE_PATH . ‘cake’ . DS . ‘bootstrap.php’)) {
    trigger_error(“CakePHP core could not be found. Check the value of CAKE_CORE_INCLUDE_PATH in APP/webroot/index.php. It should point to the directory containing your ” . DS . “cake core directory and your ” . DS . “vendors root directory.”, E_USER_ERROR);
    }
    if (isset($_GET[‘url’]) && $_GET[‘url’] === ‘favicon.ico’) {
    return;
    } else {
    $Dispatcher = new Dispatcher();
    $Dispatcher->dispatch($url);
    }
    if (Configure::read() > 0) {
    echo ““;
    }

  4. puzzle 5
    case ‘1′:
    printf(“ONE\n”);
    break;
    case ‘2′:
    printf(“TWO\n”);
    break;

    case 后面的数字加上引号干什么 ?

  5. 博主能细解释下第四个么?
    #include
    #define f(a,b) a##b //拼装参数a,b,组成ab
    #define g(a) #a //#是将参数a,替换成字符串:“a”
    #define h(a) g(a)

    宏替换后
    h(f(1,2)) =========> g(f(1,2))>“f(1,2)”>f(1,2)
    g(f(1,2)) =========>“f(1,2)”>12>f(1,2)

    不应该是这样么?

    具体应该是怎么个替换顺序?

  6. @奋奋旭

    我上面那个写的乱七八糟,不看了。

    难道是:
    这步执行h(a),f(a,b)宏替换 执行g(a)宏替换
    h(f(1,2)) =========================> g(12)===============>”12″
    这步执行g(a)宏替换,为什么不执行f(a,b)?
    g(f(1,2)) ==================================>”f(1,2)”

  7. 1到14?不对,结果是1,因为continue的含义是不执行循环体之后语义,而直接到循环点。明显while(false)不属于循环体。导致这段程序的歧义就是:程序员没有完全理解计算机语言中continue的含义。
    ————————–
    这个解释不对。

  8. 对Puzzle4:按楼主的讲解,由里向外解,那么两者的答案都应该为”12″才对啊,

  9. @幻の上帝
    我刚刚Google了一下,您的转换过程是正确的。之所以g(f(1, 2))不展开内部的f(1,2),是因为:“凡宏定义里有‘#’和‘##’的地方宏参数不再展开”;而h(f(1,2))展开内部的f(1,2),是因为:“要解决这个问题只需多加一层中间转换层”。@幻の上帝,在得知上述规则之前,您不觉得h(a)有些多余吗:)

  10. 这不算歧义把?就是我们没搞清楚c语言实现机制,至少是没搞清语法的原因吧?

  11. 关于第四题,大家可以卡看这个解答http://blog.csdn.net/kingkai620/article/details/5905606

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