这四行复杂C代码背后的概念

Question

为什么这段代码给出输出C Suck？它背后的概念是什么？

#include <stdio.h>

double m[] = {7709179928849219.0, 771};

int main() {
    m[1]--?m[0]*=2,main():printf((char*)m);    
}

在这里测试。

Answer 1

免责声明：此答案发布到问题的原始形式，其中仅提到C并包含一个C标题。问题转换为纯C是由社区完成的，没有来自原始提问者的输入。

从形式上讲，不可能对这个程序进行推理，因为它的格式不正确（即它不是合法的C）。它违反了C 11[basic.start.main]p3：

函数main不得在程序中使用。

撇开这一点不谈，它依赖于这样一个事实，即在典型的消费类计算机上，双精度编码是8字节长的，并且使用某种众所周知的内部表示。计算数组的初始值，以便在执行“算法”时，第一个双精度的最终值将使得内部表示（8字节）将是8个字符的ASCII码。然后，数组中的第二个元素是0.0，其第一个字节在内部表示中是0，使其成为有效的C样式字符串。然后使用printf（）将其发送到输出。

在硬件上运行它，上面的一些不成立会导致垃圾文本（或者甚至可能是越界访问）。

Answer 2

更可读的版本：

double m[2] = {7709179928849219.0, 771};
// m[0] = 7709179928849219.0;
// m[1] = 771;    

int main()
{
    if (m[1]-- != 0)
    {
        m[0] *= 2;
        main();
    }
    else
    {
        printf((char*) m);
    }
}

它递归调用了771次。

开始时，m[0]=7709179928849219.0，代表C Suc； C。在每次调用中，m[0]都会加倍，以“修复”最后两个字母。在最后一次调用中，m[0]包含C Suck的ASCII字符表示，而m[1]仅包含零，因此它对C Suck字符串有一个空终止符。所有这些都假设m[0]存储在8个字节上，因此每个char占用1个字节。

如果没有递归和非法调用，调用它将如下所示：

double m[] = {7709179928849219.0, 0};
for (int i = 0; i < 771; i++)
{
    m[0] *= 2;
}
printf((char*) m);

Answer 3

数字7709179928849219.0具有以下64位双精度二进制表示：

01000011 00111011 01100011 01110101 01010011 00101011 00101011 01000011
+^^^^^^^ ^^^^---- -------- -------- -------- -------- -------- --------

显示符号的位置；指数的^和尾数的-（即没有指数的值）。

由于表示使用二进制指数和尾数，因此将数字加倍会使指数增加1。您的程序精确地执行了771次，因此从1075开始的指数（10000110011的十进制表示）在末尾变得1075 771 = 1846；1846的二进制表示是11100110110。结果模式如下所示：

01110011 01101011 01100011 01110101 01010011 00101011 00101011 01000011
-------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- --------
0x73 's' 0x6B 'k' 0x63 'c' 0x75 'u' 0x53 'S' 0x2B '+' 0x2B '+' 0x43 'C'

此图案对应于您看到的打印字符串，仅向后。同时，数组的第二个元素变为零，提供了空终止符，使字符串适合传递给printf（）。