C：从 char 数组打印会产生错误字符

Question

K. N. King 的 C 编程解决方案：一种现代方法，第 2 版，第 8 章，编程项目 14，会产生正确和不正确的不同输出。示例如下：

Reversal of sentence: you can't swallow a cage can you?
Reversal of sentence: you can't swallow a cage can you�(�?
Reversal of sentence: you can't swallow a cage can you��x�?
Reversal of sentence: you can't swallow a cage can you�Ց�?

如示例输入所示，正确的输出应该是：

Enter a sentence: you can cage a swallow can't you?
Reversal of sentence: you can't swallow a cage can you?

我自己的解决方案和下面的解决方案（由 Github 用户 @williamgherman 提供；为便于阅读稍作修改）都产生不同的输出。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char ch, terminator, sentence[100] = {0};
    int i = 0, j;

    printf("Enter a sentence: ");
    for (i = 0; (ch = getchar()) != '\n' && i < 100; i++) {
        if (ch == '.' || ch == '!' || ch == '?') {
            terminator = ch;
            break;
        }
        sentence[i] = ch;
    }

    printf("Reversal of sentence: ");
    while (i >= 0) {
        while (sentence[--i] != ' ' && i != 0)
            ;
        j = i == 0 ? 0 : i + 1;
        while (sentence[j] != ' ' && sentence[j] != '\0')
            putchar(sentence[j++]);
        if (i > 0)
            putchar(' ');
    }

    printf("%c\n", terminator);

    return 0;
}

尽管仔细检查了代码，并通过纸上的示例输入运行，我还是找不到答案。

代码为什么会产生这些不同的输出，正确的和不正确的？是什么产生了错误字符？

Answer 1

很可能，问题在于用于反向打印句子的while 循环的退出条件

    while (i >= 0) {
        while (sentence[--i] != ' ' && i != 0) ;
    ....

考虑代码要打印第一个单词 (i=3) 的情况：

• 第二个 while 将 i 一直递减到 0
• 然后代码将打印单词“you”（位置 0 到 2，包括）
• 此时 i=0，第一个 while 仍然为真
• 第二个 while 将 i 递减到 -1，并将继续递减到 -2、-3，直到找到一个空格。
• 代码将打印索引为 -1、-2、-3 的单词，并根据这些未定义的值打印一个字符串。

Answer 2

是的，如上面的答案所述，问题在此块内

while (i >= 0) {
        while (sentence[--i] != ' ' && i != 0) ;
    ....

你应该把i != 0部分改成i >= 0，这应该可以解决问题

问题是 i 递减 sentence[--i] 发生在 之前 i != 0 ，所以想象一下从 i = 0 开始的 while 循环 - 这将意味着 sentence[i - 1] 将（可能）不是 @ 987654327@ 和 i 不会等于零。

Answer 3

对于初学者，程序具有未定义的行为，因为变量terminator 未初始化。用户可以在不提供这些字符之一的情况下按 Enter 键".!?"

for (i = 0; (ch = getchar()) != '\n' && i < 100; i++) {
                             ^^^^^^^                       

在这种情况下这个语句

printf("%c\n", terminator);

将输出一个不确定的值。

此外，用户可以按相应的组合键中断循环，但循环不会处理这种情况。

如果用户在循环的最开始按下 Enter 键，那么 i 将等于 0 在这种情况下是内部 while 循环

while (i >= 0) {
    while (sentence[--i] != ' ' && i != 0)
                    ^^^
        ;

将调用未定义的行为。

此外，在终止字符 (".!?") 之前，句子可以包含空格。因此这个循环

    while (sentence[--i] != ' ' && i != 0)
        ;
    j = i == 0 ? 0 : i + 1;

再次将被错误终止。也就是说，j 将等于 i + 1，其中存储了一个零字符（前提是用户没有输入数组语句的所有 100 个元素）。

除此之外，程序不会输出单词之间存在的空格数。它只尝试输出一个空格

putchar(' ');

考虑到用户可以输入制表符'\t'，而不是空格字符' '。

下面显示了如何编写程序。

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
#include <string.h>

int main(void) 
{
    const char *punctuation = ".?!";

    enum { N = 100 };
    char s[N] = "";
    char terminator = '\0';
    
    printf( "Enter a sentence: " );
    
    size_t n = 0;

    for ( int c; n < N && ( c = getchar() ) != EOF && c != '\n'; n++ )
    {
        if ( strchr( punctuation, c ) )
        {
            terminator = c;
            break;
        }
        
        s[n] = c;
    }
    
    printf( "Reversal of sentence: " );

    putchar( '\"' );
    
    size_t i = 0;
    
    while ( i != n && isblank( ( unsigned char )s[i] ) ) putchar( s[i++] );
    
    for ( size_t j = n; i != n; )
    {
        while ( i != n && !isblank( ( unsigned char )s[i] ) ) i++;
        
        while ( isblank( ( unsigned char )s[j-1] ) ) j--;

        size_t k = j;
        while ( j != 0 && !isblank( ( unsigned char )s[j-1] ) ) j--;
                
        for ( size_t l = j; l != k; l++ ) putchar( s[l] );

        while ( i != n && isblank( ( unsigned char )s[i] ) ) putchar( s[i++] );
    }
    
    if ( terminator ) putchar( terminator );
    putchar( '\"' );
    
    return 0;
}

程序输出可能看起来像

Enter a sentence: you can  cage   a    swallow     can't      you?
Reversal of sentence: "you can't  swallow   a    cage     can      you?"

如您所见，程序保留了输入句子中包含的所有空格。