C程序设计语言第2版习题3-4

苟哥 2019-06-19 AM 1100℃ 0条

#### 问题描述

在数的反码表示中，上述的 itoa 函数不能处理最大的负数，即 n 等于-2^(字长-1) 的情况。请解释其原因。修改该函数，使它在任何机器上运行时都能打印出正确的值。

------

#### 问题分解

- 主函数main

- 核心函数 itoa(n, s)。先来看原文的函数实现：

- - ```C
    void itoa(int n, char s[])
    {
            int i, sign;
            if((sign = n) < 0){
                    n = -n;
            }
            i = 0;
            do{
                    s[i++] = n % 10 + '0';
            }while((n /= 10) > 0);
    
            if(sign < 0){
                    s[i++] = '-';
            }
            s[i] = '\0';
            reverse(s);
    }
    ```

先来分析itoa函数为什么不能处理最大的负数，我们假设在int数据取值范围位-128 ～ 127 的机器上，当n = -128时，-n = 128 > 127,此时灾难发生了——得到的结果并不是我们想要的字符串。因此，问题处在 if((sign = n) < 0) 这句，那么我们只要将其改造一下即可。

------

#### 代码实现

```c
#include<stdio.h>

void itoa(int n, char s[]);
void itoa2(int n, char s[]);
void reverse(char s[]);

int main()
{
        int n = (~0U >> 1) + 1;
        char s[100], s1[100], s2[100];
        printf("The input number is: %d\n", n);
        itoa(n, s);
        printf("The output string of itoa is: %s\n", s);

itoa2(n, s1);
        printf("The output string of itoa2 is: %s\n", s1);
        return 0;
}

void itoa2(int n, char s[])
{
    int sign, i;
    sign = n;
    i = 0;
    do {
        s[i++] = ((sign < 0) ？-(n % 10) : n % 10) + '0'; //负数对10求余仍然是负数
    } while ((n /= 10) != 0);
    if (sign < 0)
        s[i++] = '-';
    s[i] = '\0';
    reverse(s);
}

void itoa(int n, char s[])
{
        int i, sign;
        if((sign = n) < 0){
                n = -n;
        }
        i = 0;
        do{
                s[i++] = n % 10 + '0';
        }while((n /= 10) > 0);

if(sign < 0){
                s[i++] = '-';
        }
        s[i] = '\0';
        reverse(s);
}
void reverse(char s[])
{
    int i, j, c;
    for (j = 0; s[j] != '\0'; j++)
        ;
    for (i = 0, j--; i < j; i++, j--)
    {
        c = s[i];
        s[i] = s[j];
        s[j] = c;
    }
}#include<stdio.h>

#define LEN 500

void expand(char s1[], char s2[]);

int main()
{
  char s1[LEN] = "-a-z0-9B-Y--", s2[LEN];

printf("The input string is: %s \n", s1);
  expand(s1, s2);
  printf("The output string is: %s \n", s2);
  return 0;
}

void expand(char s1[], char s2[])
{
  int i,j;
  for(i = 0, j = 0; s1[i] != '\0'; i++){
    if(s1[i] == '-'){
      if(i > 0){
        if((s1[i - 1] >= 'a' && s1[i - 1] < 'z' || s1[i - 1] >= 'A' && s1[i - 1] < 'Z' || s1[i - 1] >= '0' && s1[i - 1] < '9' ) 
          && (s1[i + 1] >= 'a' && s1[i + 1] <= 'z' || s1[i + 1] >= 'A' && s1[i + 1] <= 'Z' || s1[i + 1] >= '0' && s1[i + 1] <= '9' )){
          while(s2[j - 1] < s1[i + 1] - 1){
            s2[j] = s2[j - 1] + 1;
            j++;
          }
          continue;
        }
      }
    }
    s2[j++] = s1[i];
  }
  s2[j] = '\0';
}
```

------

#### 编译运行

![3-4.png](http://images.kuryun.com/blog/typecho/3-4.png)
由运行结果可看出，原方法得到的结果不是预期的，改造后的得到了正确的结果。

标签: C程序设计语言, 算法, C语言, 习题3-4

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