【每周分享】C语言中容易发生的几个常见错误

在基于C语言的嵌入式产品开发中，我们会经常解决和修复一些Bug，甚至有时候会被疑难杂症整的脑壳疼，以为是什么高深莫测的问题，但是呢，有时候一些Bug分析到最后，一般都是由一些小问题导致的，这些小问题包括数据溢出，数组越界和指针未初始化等等，所以我就根据自己的一些经验和遇到的，讲解在C语言开发中比较容易发生的几个错误，包括错误产生的原因，举例说明及如何规避。

1. 忽略程序编译警告

在程序编译时，更多时候我们可能只关注错误errors，而容易忽略警告warnnings，哪怕警告有几十甚至上百个。其实，很多警告就是在提醒我们该处代码操作存在潜在问题，在特定情况下可能会造成程序错误。比如下面这个就是一个比较常见的警告信息：

大概意思就是此处应该用定义的枚举数据，但实际上用的可能是整型等数据类型。

如果你用的非枚举数据值是在已定义的枚举数据里面，是没有问题的，如果你用的值不在这个里面，你的程序会怎么执行？你有做入参检查吗？因此，对应这个警告，你就尽可能的直接使用枚举数据来调用，这肯定就不会错了，其实这个也算是编程习惯问题。类似的还有：

因此在程序开发时，尽量做到下面这样就完美了，可以帮你提前规避一些程序潜在问题：

2. 宏定义漏掉括号

我们使用#define定义宏时，除非必须要加括号才加，有时候我们可能不会刻意加上括号，也可能是忘记加了，结果程序运行出现异常，反查代码后才发现原来是漏掉括号导致的。比如下面的代码就是很经典的一个案例，目的是求x的平方值：

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1. #define SQUARE(x) x*x
2. unsigned char a=1;
3. printf("%d\r\n", SQUARE(a+1));

我们的想法肯定是求(a+1)*(a+1)=4，但实际结果为什么是3呢？

因为宏定义漏掉了括号，导致程序实际执行的是a+1*a+1=3；

因此最好的定义方式是：

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1. #define SQUARE(x) ((x)*(x))

即使用#define定义宏时，对每一个最小单位的操作数都加上括号，哪怕就一个数字也加上，养成良好的习惯：

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1. #define MAX (255)

3. 变量没有执行初始化操作

对于全局变量和局部变量，特别是局部变量，我们一定要加初始化操作，即声明好一个变量后，先完成对其的初始化操作。对于局部变量，如果不进行初始化，其默认值不一定是0，可能是其他的随机值，容易导致难以预测的结果，我们来看看下面的代码执行结果就知道了:

4. 使用==等号判断浮点数是否相等

因为浮点数在不同系统上呈现出来的精度是不一样的，我们不能像整型数据那样用==等号来判断两个浮点数是否相等，这样会导致比较结果错误，影响程序的运行逻辑，即不能按如下代码操作：

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1. float a = 0.11;
2. float b = 0.11;
3. if (a == b)
4. {
5. printf("Equal\n");
6. } else
7. {
8. printf("Not Equal\n");
9. }

而应该使用一个比较小的阈值THRESHOLD来间接判断两个浮点数是否相等，即按如下代码操作：

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1. #define THRESHOLD (0.000001) //该值视系统和具体情况进行自定义修改
2. float a = 0.11;
3. float b = 0.11;
4. if (fabs(a - b) < THRESHOLD)
5. {
6. printf("Equal\n");
7. } else
8. {
9. printf("Not Equal\n");
10. }

5. 使用数组对字符串的处理不正确

因为字符串用数组定义的话，是属于字符数组，我们很容易忽视结束符“\0”，从而导致访问越界，比如下面的代码编译时就直接报错了：

因为hello加上\0是6个字符，而数组大小是5，因此错误了。对于这种情况，可以用：

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1. char str[6] = "hello"; //在数组中具体指明长度

对应字符串较长的情况，我们总不能一个一个去数吧，那就可以按如下方式定义：

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1. char str[] = "hello, my name is C program!"; //数组长度空，在C语言中是允许的

6. 数组越界操作

数组是我们经常会使用到的一种数据结构，也是很容易出错的，主要原因是数组里定义的元素总数假设为MAX，此时我们实际可以访问的数组元素是从数组[0]~数组[MAX-1]，而并非是数组[MAX]，如果你误操作用上数组[MAX]，就属于数组越界操作了，可能会导致程序崩溃等，如下代码即为越界操作的示例：

因此，对于数组操作，我们尽量定义一个数组长度的宏，通过使用这个宏可以规避不少误操作：

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1. #define ARRAY_LENGTH_MAX (5)
2. int i=0;
3. int arr[ARRAY_LENGTH_MAX] = {1, 2, 3, 4, 5};
4. printf("%d\n", arr[ARRAY_LENGTH_MAX-1]);
5. for(i=0; i<ARRAY_LENGTH_MAX; i++)
6. {
7. printf("%d\n", arr[i]);
8. }

以上通过实际代码讲解了C语言开发中经常遇见的几个错误以及如何规避和预防。

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作者：dffzh
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