下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
1．编写一个C语言程序，通过循环执行结构求自然数1到100的立方和。
【分析解答】
2．已知一个函数原型声明为“float f_max(float, float, float);”，给出该函数的定义，要求能够求出给定3个浮点数中的最大值，并编写一个主函数用来测试各种输入情况下结果的正确性。
【分析解答】
3．在你的机器上运行以下程序，并对程序执行结果进行分析。
【分析解答】
程序执行结果如下：
从数学意义上来看，y和z的值应当相等。但计算机程序中的浮点数只能用有限数量的比特来表示，因此存在精度的概念，有些数值无法用浮点数精确表示和存储，从而引入误差。这些误差会在程序的计算过程中积累，如果对两个浮点型变量进行比较，即使其数学意义上的值应当相等，但可能由于误差的存在，导致两个浮点型变量的存储表示不完全相同。在C语言中，浮点类型double采用IEEE 754双精度浮点数格式表示，相应的十进制有效数字约为17位。程序的第9行和第10行分别输出y和z的数值，从执行结果可见，y和z从第18位有效数字开始有所不同，即分别为0和8。因此，程序中的y和z并不完全相同，第5行的比较结果不成立，故程序通过第8行输出false。
4．在你的机器上运行以下程序，考虑在32位/64位机器上在ISO C90/C99标准的各种组合情况下程序执行结果的不同，参考C语言标准规范对程序执行结果进行分析。
【分析解答】
在32位/64位机器上采用ISO C90/C99标准的各种组合情况下，程序均输出true。
（1）考虑32位机器上采用ISO C90标准的情况。
ISO C90标准规定，对于无后缀的十进制常量的类型，以int、long、unsigned long中第一个可表示的类型为准。在32位机器上，int类型的长度是4字节，表示范围是[-2 31 , 2 31 -1]，对于常量2147483647=2 31 -1，其值在int类型的表示范围内，故为int类型。对于常量2147483648=2 31 ，其值不在int类型的表示范围内，故考虑long类型；在32位机器上，long类型的长度是4字节，表示范围与int类型相同，也无法表示2147483648，故考虑unsigned long类型；在32位机器上，unsigned long类型的长度是4字节，表示范围是[0, 2 32 -1]，可以表示2147483648，因此，2147483648为unsigned long类型。综上，程序第4行的比较运算符中，左侧为int类型，右侧为unsigned long类型，根据C语言标准，比较前应将左侧提升为unsigned long类型，提升后其真值仍为2147483647，比较结果为“真”，故输出true。
（2）考虑64位机器上采用ISO C90标准的情况。
2147483647的类型与情况（1）一致，仍为int类型。对于2147483648，在考虑long类型时，由于在64位机器上，long类型的长度是8字节，表示范围是[-2 63 , 2 63 -1]，可以表示2147483648，因此，2147483648为long类型。综上，程序第4行的比较运算符中，左侧为int类型，右侧为long类型，根据C语言标准，比较前应将左侧提升为long类型，提升后其真值仍为2147483647，比较结果为“真”，故输出true。
（3）考虑32位机器上采用ISO C99标准的情况。
ISO C99标准规定，对于无后缀的十进制常量的类型，以int、long、long long中第一个可表示的类型为准。2147483647的类型与情况（1）一致，仍为int类型。根据上文，对于2147483648，在32位机器上的int类型和long类型均无法表示，故考虑long long类型；由于在32位机器上，long long类型的长度是8字节，表示范围是[-2 63 , 2 63 -1]，可以表示2147483648，因此，2147483648为long long类型。综上，程序第4行的比较运算符中，左侧为int类型，右侧为long long类型，根据C语言标准，比较前应将左侧提升为long long类型，提升后其真值仍为2147483647，比较结果为“真”，故输出true。
（4）考虑64位机器上采用ISO C99标准的情况。
2147483647的类型与情况（1）一致，仍为int类型；2147483648的类型与情况（2）一致，为long类型。综上，程序第4行的比较结果与情况（2）一致，输出true。
5．在你的机器上运行以下3个程序，考虑在32位/64位机器上在ISO C90/C99标准的各种组合情况下程序执行结果的不同，参考C语言标准规范对程序执行结果进行分析。
程序一：
程序二：
程序三：
【分析解答】
对于程序一，在32位/64位机器上，在ISO C90/C99标准的各种组合情况下，程序均输出“＞10”。由于变量a为unsigned类型，变量b为int类型，故在表达式“a+b＞10”中，左侧在进行加法运算前，应先将b提升为unsigned类型，提升后其真值变为2 32 -20=4294967296-20=4294967276。因此，比较运算的左侧结果为a+b=10+4294967276=4294967286，比较结果为“真”，故输出“＞10”。上述分析适用于32位/64位机器上在ISO C90/C99标准下的各种组合。
对于程序二，在32位/64位机器上，在ISO C90/C99标准的各种组合情况下，程序均输出“＜10”。在表达式“10-20＞10”中，10和20均为int类型，故比较运算的左侧结果为-10，比较运算按带符号整数进行，比较结果为“假”，故输出“＜10”。上述分析适用于32位/64位机器上在ISO C90/C99标准下的各种组合。
对于程序三，在32位机器上采用ISO C90标准时，程序输出“＞10”，其余组合的情况下，程序输出“＜10”。
（1）考虑32位机器上采用ISO C90标准的情况。
根据第4题的分析，此时2147483648为unsigned long类型，而10为int类型，故在表达式“10-2147483648＞10”中，左侧在进行加法运算前，应先将10提升为unsigned long类型，提升后其真值仍为10。因此，比较运算的左侧按无符号整数减法计算，结果为10-2147483648=2147483658，比较运算也按无符号整数进行，比较结果为“真”，故输出“＞10”。
（2）考虑64位机器上采用ISO C90标准的情况。
根据第4题的分析，此时2147483648为long类型，而10为int类型，故在表达式“10-2147483648＞10”中，左侧在进行加法运算前，应先将10提升为long类型，提升后其真值仍为10。因此，比较运算的左侧按带符号减法计算，结果为10-2147483648=-2147483638，比较运算也按带符号整数进行，比较结果为“假”，故输出“＜10”。
（3）考虑32位机器上采用ISO C99标准的情况。
根据第4题的分析，此时2147483648为long long类型，而10为int类型，故在表达式“10-2147483648＞10”中，左侧在进行加法运算前，应先将10提升为long long类型，提升后其真值仍为10。因此，比较运算的左侧按带符号整数减法计算，结果为10-2147483648=-2147483638，比较运算也按带符号整数进行，比较结果为“假”，故输出“＜10”。
（4）考虑64位机器上采用ISO C99标准的情况。
根据第4题的分析，此时2147483648为long类型，分析过程与情况（2）相同，程序输出“＜10”。