C中的“str”-“str”如何工作？它们是如何存储的？

Question

免责声明：此问题询问 "str literal" + "str literal" 的工作原理

'a' + 'b' 或 '9' - '0' = 9 ('character' + 'character') 的工作原理：

• Why does subtracting '0' in C result in the number that the char is representing?

• C character values arithmetic

• Operations on characters

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问题：

对C语言比较熟悉的各位，感谢阅读

（用clang编译，标准=C11）

示例：

（尝试在没有".c" 扩展名的情况下打印__FILE__）

printf("%s\n", __FILE__); 返回filename.c

printf("%.*s\n", (int)(".c" - __FILE__), __FILE__); 返回 filename

1. C如何将字符串/字符串文字类型转换为int？是否忽略空格？

• (int)"string" 的值代表什么？

另一个例子：

(int)("word" - "rd") = 6273
(int)("rd" - "word") = -6273
(int)("word" - "  rd") = -5
(int)("  rd" - "word") = -5

为什么(int)(".c" - __FILE__) 甚至可以工作？

3. 上面的printf 函数真的有效吗？

4. 有没有等价于 'a' + 1 = 'b' 的字符串？

提前谢谢各位！

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无关猜测：

1 为什么(int)(".c" - __FILE__) 甚至可以工作？

猜测

  some value of (first?) pointer to ".c" 
- some value of (first?) pointer to __FILE__ string literal 

2.(int)"string"的值究竟代表什么？

• 为什么(int)(".c" - __FILE__) 甚至可以工作？

idk 但这是另一个例子：

printf("%i", (int)".c");
printf("%i", (int)__FILE__);
printf("%i", (int)(".c" - __FILE__));
printf("%i", (int)(__FILE__ - ".c"));
printf("%./*i", (int)(".c" - __FILE__), (int)__FILE__);
printf("%./*i", (int)(".c" - __FILE__), (int)("c" - __FILE__));

output
---------------------
(int) ".c"= 4357629
(int) __FILE__= 4357620
(int) (".c" - __FILE__) : 9
(int) (__FILE__ - ".c"): -9
(int with precision specified) __FILE__ : 004357620
(int with precision specified) (".c" - __FILE__): 000000009 
$

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3.printf 真的有效吗？

假设确实如此，可能：

printf("%.*s",(int)(".c" - __FILE__), __FILE__)
    width = (int)(".c" - __FILE__)   
    specifier/str = __FILE__

printf 将__FILE__ 打印为宽度为(".c" - __FILE__) 的字符串（少两个字符）

Answer 1

您的示例中发生了三件事。

首先，C 中的指针算术规则是两个指针可以相减以产生两个指针之间的 地址 差异。比如：

char test[2] ;
char* t1 = &test[0] ;
char* t2 = &test[1] ;
ptrdiff_t d = t2 - t1  ; // d == 1

ptrdiff_t 是一个整数类型，能够保存 any 两个指针之间的差异。转换为 int 可能是错误的，对于 32 位 int 它将仅跨越 2Gb - 因此该错误不太可能发生。

发生的第二件事是，在表达式中使用诸如"word" 之类的字符串文字是指向字符串内容的指针。

发生的第三件事是您的链接器执行了重复字符串消除。它已经详尽地搜索了您的代码以查找相同的字符串文字，并用单个指针替换它们。您的这部分观察取决于实现，可能不适用于所有工具链，甚至是具有不同编译器/链接器设置的相同工具链。

内置宏__FILE__ 是一个字符串文字，其中包含实例化它的源文件的名称。在示例中：

(int)(".c" - __FILE__)

__FILE__ == "filename.c" 并且链接器在其中找到重复的".c"（它必须在末尾，因为 nul 终止符必须匹配）。所以两个指针值的差是8（"filename"的长度）。所以声明：

printf("%.*s\n", (int)(".c" - __FILE__), __FILE__);

打印字符串"filename.c" 的前8 个字符，即"filename"。

发生了一些更复杂的事情：

(int)("word" - "rd") = 6273
(int)("rd" - "word") = -6273
(int)("word" - "  rd") = -5
(int)("  rd" - "word") = -5 

在第一种和第二种情况下，您可能从第一个 __FILE__ 示例中分别期望 -2 和 2，但是可能会出现这种情况，除非在这种情况下，链接器可能已将 "rd" 与 @ 的结尾匹配987654338@ 字符串而不是"word" 的结尾。链接器行为是实现定义的和非确定性的。结果可能会有所不同，例如，如果您删除了第三个和第四个表达式以使字符串文字不再存在。可以引用来自完全不同的链接模块的字符串。

关键是您不能依赖这种完全未定义/实现的行为（字符串消除即 - 指针算法和文字字符串指针行为已明确定义）。作为对链接器行为的检查很有趣，但作为一种编程技术没有用。

Answer 2

一个字符串（带双引号），例如"abc"，在用作表达式时转换为指针。如果将整数添加到指针，则会得到一个新指针。如果你减去两个兼容的指针，你会得到一个整数。

一个字符（带单引号），例如'x'，只是一个整数。您可以像任何其他整数一样添加、减去它们等。

__FILE__ 扩展为一个字符串，因此".c" - __FILE__ 是两个指针相减得到的整数。

如果将指针转换为整数，则会得到一个整数。

请记住，一些涉及指针的表达式可能没有明确定义，但数据类型是。