第一个元素为空的字符数组初始化答案

【问题标题】：Character array initialization with the first element being null第一个元素为空的字符数组初始化
【发布时间】：2020-08-26 08:09:40
【问题描述】：

我最近遇到了一行代码和四个选项：

char fullName[30] = {NULL};
A) 第一个元素被分配一个 NULL 字符。

B) 数组的每个元素都被赋值为 0（零）

C) 数组的每个元素都被赋值为 NULL

D) 数组为空。

我们选择的答案是选项 C，因为虽然数组仅使用单个 NULL 进行初始化，但 C++ 使用 NULL 填充数组的其余部分。

但是，我们的教授不同意，他说答案是 A，他说：

所以第一个元素是NULL，当您显示它时，它会显示第一个元素，即NULL。

引用完整地显示了问题；没有提供其他信息。我很好奇哪一个是正确的，如果有人能解释为什么所说的答案是正确的。

【问题讨论】：

选项A 和B 并不相互排斥。形式上，它们都是正确的。
Related-ish
我认为这可能取决于您使用的编译器。我确实记得在 90 年代初期使用过这种初始化，我很确定它只是将第一个字符设置为 \0。在这些日子里，NULL 被定义为 '\0'，或 (void)0，或其他取决于编译器的东西。
@MPW 你会想错的。没有元素被“未分配”。
@MPW 所有元素都已初始化。

标签： c++ arrays null initialization

【解决方案1】：

问题定义不明确，但选项 B 似乎是最正确的答案。

结果取决于NULL 是如何定义的，depends on the compiler（更准确地说，是在标准库实现上）。如果定义为nullptr，代码将无法编译。（我认为没有任何主要的实现可以做到这一点，但仍然如此。）

假设NULL 未定义为nullptr，那么它必须定义为具有值0 的整数文字（即0，或0L，或类似的东西），这使得您的代码相当于char fullName[30] = {0};。

这会用零填充数组，因此选项 B 是正确答案。

一般来说，当你用大括号括起来的列表初始化一个数组时，每个元素都会被初始化。如果您提供的初始值设定项少于元素的数量，则其余元素将归零。

关于其余选项：

选项C不清楚，因为如果代码编译通过，那么NULL等价于0，所以可以认为选项C等价于选项B。
选项 A 是否有效取决于您的解释方式。如果这意味着其余元素未初始化，那就错了。如果它没有指定剩余元素会发生什么，那么它是一个有效的答案。
选项 D 完全错误，因为数组不能为“空”。

【讨论】：

@KonradRudolph 我想作者所说的“NULL 字符”是指“NUL 字符”，'\0' 被解释为 ASCII。
@Ruslan 是的，但教授显然不知道，同样清楚地混淆了 NUL 和 NULL。
@HolyBlackCat 当然，但是这个术语是明确的不正确，而将包含空字符串的数组称为“空”在最坏的情况下是不精确的。无论如何，这对我来说都是毫无意义的迂腐。我们可以同意这位教授的说法很离谱。
轻微迂腐：NULL 不是库定义而不是 编译器 定义吗？我们经常使用“由编译器定义”作为“由实现定义”的转喻，但如果我们想要准确地说“取决于标准库实现”可能更正确？
@mtraceur -- (void*)0 在 C++ 中不是有效的空指针常量。从来没有。与 C 不同，没有从 void* 到其他指针类型的隐式转换。所以int *ip = (void*)0; 是一个错误。

【解决方案2】：

char fullName[30] = {NULL};

这是不应该写的东西。

NULL 是一个扩展为空指针常量的宏。一个字符——不是指针——在这里被初始化，所以使用NULL是没有意义的。

碰巧一些空指针常量也是值为 0 的整数字面量（例如 0 或 0L），如果 NULL 扩展为这样的字面量，那么显示的程序在技术上是结构良好的，尽管滥用的NULL。宏扩展的具体内容由语言实现定义。

如果 NULL 而不是扩展为一个不是整数文字的空指针常量，例如 nullptr - 这是完全可能的 - 那么程序是错误的。

NULL 根本不应该用 C++ 编写，即使是初始化指针也是如此。它的存在是为了向后兼容 C，以便更容易地将 C 程序移植到 C++。

现在，让我们假设 NULL 在这个特定的 C++ 实现中恰好扩展为整数字面量。

示例中没有任何内容是分配的。赋值是对预先存在的对象进行的操作。在这里，数组正在初始化。

数组的第一个元素用零字面量初始化。其余元素是值初始化的。两者都导致空字符。因此，整个数组将被空字符填充。

一个简单而正确的写法是：

char fullName[30] = {};

B 和 C 同样接近正确，除了关于“分配”的措辞。他们没有提到值初始化，但至少结果是一样的。 A 也没有错，尽管它并不完整，因为它没有描述其余元素是如何初始化的。

如果“空”被解释为“不包含元素”，则 D 不正确，因为数组包含 30 个元素。如果它被解释为“包含空字符串”，那么 D 将是一个正确的答案。

【讨论】：

我什至会接受答案 D 是正确的：“空”不是一个精确定义的术语，但是对于该术语的合理定义，数组确实是空的，因为它在语义上表示一个空C 风格的字符串。明确错误的唯一答案是A。
@KonradRudolph 就我个人而言，我将“空”理解为“不包含任何元素”。因此，具有 30 个元素的数组不会为空。我想那时可能还有其他解释。
我的意思是，您的解释显然不是不合理的，并且可能是故意的。我的主要观点是，具有讽刺意味的是，教授的首选答案是最不正确的。
@KonradRudolph 对问题的措辞进行了非常微小且可能微妙的更改，但 D 将是明确正确的：该数组确实包含空的以 null 结尾的字符串。
+1。关于“空”，对于固定大小的数组，我理解它的意思是“包含未定义的值”。对于动态数组，它指的是长度为零，但这不是动态数组。您可以在野外看到这种用法的其他示例，例如numpy.empty(...).

【解决方案3】：

你几乎是正确的。

教授不正确。确实，显示在第一个 NULL 处结束（当使用某些方法时），但这并没有说明数组其余部分的值，无论如何都可以简单地检查。

[dcl.init/17.5]:: [..] 对于每个 1 ≤ i ≤ k，第 i 个数组元素使用 x_i 进行复制初始化，并且对于每个 k [..]

但是，没有一个选项是严格正确且措辞得当的。

发生的情况是 NULL 用于初始化第一个元素，而其他元素为零初始化。最终结果实际上是选项 B。

如果 NULL 在您的平台 (which it isn't, but it is permitted to be) 上被定义为 std::nullptr_t 类型的表达式，the example won't even compile!

NULL 是一个指针，而不是一个数字。 从历史上看，在某种程度上混合和匹配这两个东西是可能的，但近年来 C++ 试图加强这一点，你应该避免模糊界限。

更好的方法是：

char fullName[30] = {};

最好的方法是：

std::string fullName;

【讨论】：

这段代码甚至不能保证编译。如果NULL 定义为nullptr，它可能根本无法编译
@Ayxan（或任何其他std::nullptr_t）
“从观察中推理，这不是科学有效的方法。”礼貌地说，在认识论上是有争议的。从观察中推理一般而言是完全有效的甚至是必需的，只要观察到一些注意事项。
@KonradRudolph 我忘记了一个更好的术语。一会儿去找
@KonradRudolph Meh，也许这不是谬论。稍微改变了我的措辞。

【解决方案4】：

显然，你的教授是对的，让我们看看如何

char someName[6] = "SAAD";

字符串名称在内存中的表示方式：

0 1 2 3 4 5

S A A D

基于数组的 C 字符串

组成字符串的各个字符存储在数组的元素中。字符串以空字符终止。空字符后的数组元素不是字符串的一部分，它们的内容无关。

“空字符串”是第一个字符为空字符的字符串：

0 1 2 3 4 5

/0

空 C 字符串

空字符串的长度为0。

【讨论】：