原创C语言和C++常见误区

Posted 2021-10-17 计算机知识杂谈

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问题1：int类型占几个字节？

常见误区：占4个字节。
实际上，C语言标准并未规定int类型所占的字节数。因此，在不同的机型上，所输出的结果可能不同。部分较老版本的C编译器，可能int类型是2字节。

问题1-1：char类型占几个字节？

答案是1个字节。C标准规定了sizeof(char)的结果必定为1，不受处理环境影响。

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问题2:下面的代码有何错误？

char s1[10];
//省略的很多操作
if(s1=="123456789")...

很多初学者都会这样写。这样写在语法上没有错误，但是在运行结果上却总会返回错误结果。
s1是一个C风格字符串，也就是char类型的数组（或指针），而"123456789"却是字符串常量。把它们使用==运算符进行比较，比较的不是字符串的内容，而是在比较指针。在表达式中，数组如果后面不带[]，就会被解释作指针。

如果需要比较C风格字符串，需要使用strcmp函数来比较，这个函数包含在string.h中。因此，上述代码应该改写为这样：

char s1[10];
//省略的很多操作
if(strcmp(s1,"123456789")==0)...

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问题3:下面的代码会正常运行吗？

int a[10],b[10];
for(int i=0;i<n;i++){
  ...
  b=a;
}

在代码编写过程中，我们经常会使用“拷贝数组”这一行为，例如动态规划中的滚动数组。
然而，上面的代码是无法正常运行的。实际上，数组名b，实际上是&b[0]，也就是说，b是一个常量，是不可修改的。因此，数组名在表达式中只能作为右值出现。
而指针，其实是可以修改的。但是对于两个指针a和b，执行b=a后，实际上，结果是下面这样：

也就是说，a和b指向同一数组，这显然不是我们想要的。如果要拷贝数组，我们需要使用memcpy函数，同样包含在string.h中。因此，我们应该这样写：

memcpy(b,a,sizeof(a));

这样就可以拷贝数组了。

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问题4:const的一些疑问
关于const和指针连在一起，经常让初学者们摸不着头脑。
例如下面几句：

const char *p
char const *p
char* const p
const char* const p

它们各有什么区别？
我这里曾经从《征服C指针》看到了几条非常好的内容，在此给大家分享一下：

因为C语言是美国人发明的，最好还是用英语来读（声明语句）。
规则：从后往前倒序，如果遇到*号，就加上“pointer to”，如果有const，就追加“read-only”。
const在前面和在后面完全相同。

例如，对const char *p进行翻译：
首先看到p：p is
然后是*：p is pointer to
然后是char：p is pointer to char
然后是const：p is pointer to read-only char
翻译为中文：p是指向只读的char的指针

按照这种方式解释，我们对上面四个语句解释如下：

p is pointer to read-only char
p is pointer to read-only char
p is read-only pointer to char
p is read-only pointer to read-only char

照这样，我们得出结论：
const char* p 和char const* p含义完全相同，表示指向的字符是不可变的。
char* const p表示指针自身不可变，指向的字符可变。
而最后一个，指向的字符和指针自身都不可变。

本期内容到此为止。

手把手写C++服务器：网络编程常见误区

目录

1、业务代码和IO操作混合

2、TCP接受数据不完整、不可靠

2、TCP是一个流

4、直接发送C语言结构体

5、TCP自连接

参考

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1、业务代码和IO操作混合

业务代码和IO操作混合，对单测和维护造成极大困难，只是写时一时爽，维护火葬场。

2、TCP接受数据不完整、不可靠

TCP连接与断开的时候与条件，在设计应用层协议时候，将TCP的连接与断开放到设计中。

2、TCP是一个流

TCP是字节流协议，TCP 的模型是单个无限长度的连续流，保证字节流按顺序到达，但不保留消息边界，因为对于TCP来说本身没有消息的概念。

例如当尝试通过socket发送消息时候：

socket.write("Hi Sandy.");
socket.write("Can we appointment tonight?");

 TCP 不会将写入视为单独的数据。 TCP 将所有写入视为单个连续流的一部分。因此，当发出上述写操作时，TCP 会将数据简单地复制到其缓冲区中：

TCP_Buffer = "Hi Sandy.Can we appointment tonight?"

然后尽可能快的把数据发出去。为了通过网络发送数据，TCP 和其他网络协议将会把数据分成一小块一小块的，这样就可以通过媒介传输（WiFi，以太网等等）了。为了这么做，TCP 会以它任何最合适的方式来分解数据。以下是一些有关如何分解和发送数据的示例：

1. “Hi Sandy.Can we appointment tonight?”
2. “Hi Sandy.Can we”，“appointment tonight?”
3. “Hi San”，“tonight”，“Can we”，“tonight”，“appointment”，“dy.”

所以当发出了socket.read()命令，然后等待接收数据。读取到的第一条数据可能是 "Hi San”。Sandy 可能正准备开始处理这个数据。在应用程序处理数据的同时，TCP 流继续接收第二个和第三个数据包。然后 Sandy 发出另一个 socket.read() 命令。并且这次她收到了 "dy.”。在使用 TCP 协议的 API 时绝没有数据包和数据分离的这些概念。

如果参考其他基于TCP设计的协议，比如HTTP 是一个很好的例子，因为它非常简单，而且因为大多数人以前都看过它。当客户端连接服务器并发送请求时，它以非常特定的方式进行。它发送一个 HTTP header，并且标头的每一行都以 CRLF（回车，换行）终止。所以像这样：

GET /page.html HTTP/1.1
Host: google.com

此外，HTTP header 的结尾由两个连续的 CRLF 作为标记。由于协议指定了终止符，因此很容易从 TCP socket 读取数据，直到到达终结符为止。

HTTP/1.1 200 OK
Content-Length: 216

{ Exactly 216 bytes of data go here }

HTTP 协议让 TCP 使用起来方便了不少。读取数据，直到获得连续的 CRLF。这就是你的 header。然后从 header 里解析出 content-length，现在你就可以直接读取这个长度的字节数据了。

所以需要设计实现TCP分包逻辑，将TCP字节流切成一个个可以分开的消息。

当TCP写入数据时候：

• 必须将所有发送和接收的数据分解成小段，以便通过网络发送。
• TCP 处理许多复杂的问题，例如重新发送丢失的数据包，提供有序的传输，以便信息按正确的顺序到达。

因此，当发出写操作时，数据仅被复制到 OS 网络堆栈中的基础缓冲区中。这时候TCP会执行以下操作：

• 将数据分解成小块，以便可以通过网络发送
• 保证丢失的数据得到正确的重发
• 保证数据按正确的顺序送达
• 监控网络总的拥堵情况
• 采用各种各样的算法来尽快处理这些任务

4、直接发送C语言结构体

结构体存在对齐问题，如果定义全局结构体，修改全局对齐方式，会直接导致：

1. 第三方library扩大，破坏二进制接口。
2. 系统高度不可拓展，当增大/减少字段的时，客户端/服务端都要同时进行修改。

5、TCP自连接

什么是TCP自连接问题？

自连接就是自己连接自己的现象。当我们去连接一个正在监听的端口时，系统自动为我们分配一个临时端口去进行连接，这样就有可能分配到正在监听的端口号，然后出现自己连接自己的问题。

TCP自连接带来的危害？

当程序去connect一个不处于监听的端口时，必然期待其连接失败，如果自连接出现，就意味着该端口被占用了，那么：

• 真正需要监听该端口的服务会启动失败，抛出端口已被占用的异常。
• 客户端无法正常完成数据通信，因为这是个自连接，并不是一个正常的服务。

如何解决TCP自连接问题？

断开连接重试即可。

为什么说是坑？

因为当没意识到出现TCP自连接的时候，很难找到端口被占用的真正原因，给问题定位带来困难。具体的解决方法很简单。

参考

• https://jkyin.me/networking-programming-common-pitfalls/
• 《Linux多线程服务端编程》
• https://www.cnblogs.com/virgosnail/p/11608085.html
• https://blog.csdn.net/ljp1919/article/details/78002717