我在 C 中玩耍以实现寻找素数的“埃拉托色尼筛”。我想出了以下代码:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void strike_multiples(int n, int *storage); // Function prototype
int ceiling = 500; // Maximum integer up to which primes are found
int main(void) {
int *ptr = malloc(sizeof(int) * ceiling); // Create buffer in memory
int no_of_primes_found = 0;
printf("Print anything\n");
for (int i = 0; i < ceiling; i++) { // Initialise all elements in buffer to zero
*(ptr + i * sizeof(int)) = 0;
}
for (int j = 2; j < (ceiling / 2) + 1; j++) {
if (*(ptr + j * sizeof(int)) == 0) {
strike_multiples(j, ptr);
}
}
for (int k = 2; k < ceiling; k++) {
if (*(ptr + sizeof(int) * k) == 0) {
no_of_primes_found++;
printf("%i\n", k);
}
}
printf("%i primes found\n", no_of_primes_found);
free(ptr);
return 0;
}
void strike_multiples(int n, int *storage) { // This function strikes all multiples of a given integer within the range
for (int i = 2; i < (ceiling / n) + 1; i++) { // (striking means setting the value of the corresponding index in the allocated memory to one)
*(storage + sizeof(int) * n * i) = 1;
}
}
这编译得很好,并且确实会给我最多 500 个素数(最后一个是 499)。但最重要的是这条线printf("Print anything\n");
。它似乎没有做任何与功能相关的事情。但是,如果我删除此行或将其注释掉,我将不会得到任何输出。似乎printf("%i\n", k);
第三个 for 循环内的行取决于之前发生的其他一些打印。
这里发生了什么?为什么在 for 循环之前进行一些 -任何- 打印会对循环中完全不相关的已识别素数的打印产生影响?
程序中的 for 循环中的此类表达式,如下所示
*(ptr + i * sizeof(int)) = 0;
不正确并导致未定义的行为。
相反,你需要写
*(ptr + i) = 0;
这个表达式等价于
ptr[i] = 0;
来自 C 标准(6.5.2.1 数组下标)
2 后缀表达式后跟方括号 [] 中的表达式是数组对象元素的下标名称。下标运算符[]的定义是E1[E2]等同于(*((E1)+(E2)))。由于适用于二元 + 运算符的转换规则,如果 E1 是数组对象(等效地,指向数组对象的初始元素的指针)并且 E2 是整数,则 E1[E2] 指定第 E2 个元素E1(从零开始计数)。
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