这个如此诡异的C语言「怪事」是怎么回事？
好的，我们来聊聊 C 语言那些让人摸不着头脑的“怪事”。这些现象往往不是因为 C 语言本身有多么“诡异”，而是因为它低级的特性、设计哲学以及我们理解上的偏差导致的。下面我将尽量详细地解释这些所谓的“怪事”，并努力让叙述方式更贴近人的交流风格。
想象一下，你拿到一把非常精密的工具，它能让你以极致的效率和控制力去塑造任何东西。C 语言就像这样一把工具。它不帮你做很多“助理”性的工作，比如自动管理内存，或者在你犯低级错误时给你发出警告。它把这个控制权完全交给了你。这种赋权虽然强大，但也意味着你得对每一个细节负责。
怪事一：未定义行为（Undefined Behavior, UB）—— C 语言的“禁区”
这是 C 语言中最让新手头疼，也最容易引发“怪事”的根源。什么是未定义行为？简单来说，就是你写了一段 C 代码，按照常理来说它应该产生某种结果，但 C 语言标准并没有规定它一定会这样。编译器可以“随便”处理它，可以按照你想到的方式工作，也可以完全不按照你的想法来，甚至可能让你程序崩溃，或者在另一个完全不同的时间点才会暴露问题。
举个例子，最经典的就是数组越界访问：
```c
int arr[5];
arr[5] = 10; // 访问 arr 的第六个元素，但数组只有 5 个（下标 04）
```
理论上，`arr[5]` 访问的是 `arr` 数组后面紧跟着的那块内存。这块内存可能属于另一个变量，也可能是未分配的内存。
编译器可能怎么做？
幸运的话： 它可能正好覆盖了 `arr` 后面一个变量的值。
不那么幸运的话： 它可能写入了不属于你的内存区域，导致程序不稳定，随机崩溃，或者产生难以追踪的错误。
最“可怕”的话： 在某些优化过的编译器下，如果它发现你越界访问的那个值（`arr[5] = 10;`）在后续代码中并没有被用到，编译器可能会“聪明地”把这个赋值操作直接优化掉！也就是说，你写的赋值语句，在最终生成的机器码里压根就没有。等到你后来想读 `arr[5]` 的值时，你可能会觉得它应该是 10，但实际执行的代码根本没写过这个值。
为什么要有未定义行为？
这又是 C 语言追求极致效率和灵活性的体现。如果标准规定了越界访问的每一个细节，编译器就需要为这些情况生成特定的检查和处理代码，这会增加程序的运行开销。通过把这些“危险区域”定义为未定义行为，就给了编译器最大的自由度去优化代码，让程序在“正常”情况下跑得飞快。
这就是 C 语言“怪事”的由来： 编译器在你代码的基础上做了大量优化，当你的代码触碰到未定义行为的边界时，这些优化就可能产生出乎意料的结果。你以为你在控制，但实际上你可能是在玩火。
怪事二：整数溢出（Integer Overflow）—— 数字的“逃逸”
当你对整数进行运算时，如果结果超出了该数据类型所能表示的最大值，就会发生整数溢出。
比如，一个 `unsigned char` 变量（通常是 8 位，范围 0255）：
```c
unsigned char a = 255;
a = a + 1;
// 现在 a 的值是多少？
```
对于 `unsigned char`，255 是它的最大值。加 1 之后，它会“溢出”，重新从 0 开始计数。所以 `a` 的值会变成 0。
如果是 `signed char`（通常是 8 位，范围 128 到 127）：
```c
signed char b = 127;
b = b + 1;
// 现在 b 的值是多少？
```
对于 `signed char`，127 是最大值。加 1 后，按照二进制补码的规则，它会变成 128。
怪在哪里？
对于无符号整数（如 `unsigned int`），C 语言标准明确规定了溢出后的行为（循环算术）。这不算严格意义上的“未定义行为”，但结果可能也出乎意料。
但是，对于有符号整数的溢出，C 语言标准将其归类为未定义行为！
这意味着编译器对有符号整数溢出也拥有完全的自由处理权。它可以按照你预想的补码运算，也可能产生完全不同的结果。尤其是在进行代码优化时，编译器可能会假设你的整数不会溢出。
例子：
```c
int x = INT_MAX; // INT_MAX 是 int 类型能表示的最大值
if (x + 1 > x) {
printf("x + 1 is greater than x ");
} else {
printf("x + 1 is not greater than x ");
}
```
按照我们对数学的理解，一个数加 1 总是会大于它本身。但如果 `x` 是 `INT_MAX`，`x + 1` 会溢出。如果编译器优化得足够激进，它可能会看到 `x + 1` 这个表达式，并根据它对溢出的处理（可能假设它溢出后会变成一个很小的值或者负值），直接判断 `x + 1 > x` 为假，然后跳过这个 `if` 分支，直接执行 `else`。甚至，在更极端的优化下，如果 `x + 1` 这个表达式的结果在后续代码中没有被直接使用，编译器可能就把这个加法给优化掉了，直接跳到 `else` 分支。
这就很“怪”了，你代码里明明写的是加法，结果编译器执行的却好像没这个加法一样。
怪事三：指针与类型转换—— 内存的“任意门”
C 语言允许你在不同类型的指针之间进行转换，这给了你直接操作内存的能力。但如果使用不当，就会打开潘多拉的盒子。
一个典型的场景是 `void` 指针：
`void` 是一个“通用指针”，它可以指向任何类型的数据。但你不能直接解引用它，必须先将其转换为具体的类型。
```c
int num = 100;
void p = #
// 尝试直接访问 void 指针指向的值会如何？
// int val = p; // 这是不允许的，编译器会报错
```
你必须先转换：
```c
int val = (int)p; // 将 void 强制转换为 int，然后解引用
printf("%d ", val); // 输出 100
```
怪在哪里？
当你强制将一个指针转换为另一种类型时，编译器会假定这个转换是“正确”的，而不会做太多检查。
例子：
```c
int numbers[] = {1, 2, 3};
char byte_ptr = (char)numbers; // 将 int 数组的指针强制转换为 char 指针
// numbers[0] 是一个 int，通常是 4 个字节
// numbers[1] 是 2
// numbers[2] 是 3
// byte_ptr 现在指向 numbers[0] 的第一个字节
printf("First byte of numbers[0]: %d ", byte_ptr); // 输出 numbers[0] 的第一个字节值 (取决于系统和字节序)
byte_ptr++; // 指向 numbers[0] 的第二个字节
printf("Second byte of numbers[0]: %d ", byte_ptr);
byte_ptr += 4; // 跳过 numbers[0] 的所有字节，指向 numbers[1] 的第一个字节
printf("First byte of numbers[1]: %d ", byte_ptr);
```
你不仅可以逐字节访问一个 `int`，还可以通过指针的移动，在不同的 `int` 之间跳转。这看起来很强大，但如果你的转换类型和实际数据的存储方式不匹配，你读取到的将是毫无意义的二进制数据，或者更糟，你可能会在不该访问的内存区域“行走”。
比如，如果你把一个指向 `char` 的指针强制转换为指向一个巨大的 `struct`，然后去访问 `struct` 中的成员，而 `struct` 的实际大小远小于你想象的，那么你读取到的数据就是随机的。
怪事四：内存模型与顺序—— 变量的“瞬移”
在多核处理器环境下，编译器和 CPU 为了提高性能，会对指令的执行顺序进行重排，这叫做“指令重排”或“乱序执行”。它们会尽力让事情跑得更快，但有时会打破你代码中的逻辑顺序。
例子（经典的“发布一致性”问题）：
假设有两个线程，线程 A 和线程 B，它们共享两个变量 `flag` 和 `value`。
线程 A:
```c
int flag = 0;
int value = 0;
void thread_A() {
value = 10; // 设置 value
flag = 1; // 设置 flag
}
```
线程 B:
```c
void thread_B() {
while (flag == 0) {
// 等待 flag 变为 1
}
// flag 变为 1 了，现在应该读到 value 了
printf("Value is: %d ", value);
}
```
按照我们直观的理解，线程 A 先设置了 `value`，然后设置了 `flag`。线程 B 看到 `flag` 变成 1，就应该能读到 `value` 的正确值 10。
怪在哪里？
编译器或 CPU 可能为了优化，将这两条写操作（`value = 10;` 和 `flag = 1;`）的顺序进行重排。它们可能先执行了 `flag = 1;`，然后再执行 `value = 10;`。
或者，即使这两条指令在线程 A 的代码里是按顺序的，但 CPU 在执行时，可能因为缓存的原因，让其他核（比如线程 B 所在的核）先看到了 `flag` 被修改为 1，而 `value` 的修改还没有传播到那个核的缓存中。
结果就是，线程 B 可能进入 `while` 循环的退出分支，但读到的 `value` 却不是 10，而是初始值 0，甚至是其他随机值！
这看起来就像变量 `value` 在被 `flag` 告知之后，仍然没有被正确地写入。这就是内存模型和重排带来的“怪事”。在需要严格顺序的并发场景下，C 语言本身不提供这些保证，你需要使用特定的内存屏障或原子操作（如 C11 标准的 ``）来显式地告诉编译器和 CPU ：“嘿，这两件事的顺序很重要，别给我乱排！”
总结一下这些“怪事”的根源
归根结底，C 语言的这些“怪事”源于它“低级”的特性：
1. 直接内存访问和指针： 它让你直接操作内存地址，这是强大的武器，但也让你容易误伤自己。
2. 缺乏运行时检查： C 语言在设计时，为了速度，几乎不做运行时检查。比如数组越界、空指针解引用、非法类型转换等等，很多时候都要你自己把握。一旦出错，后果很严重，并且往往难以追踪。
3. 高度依赖编译器优化： C 语言标准很多时候只规定了“意图”，而将具体的实现细节交给编译器。编译器为了追求极致的性能，会对代码进行各种令人费解的（但理论上正确的）优化，当你的代码触碰到边界时，这些优化就会显现出“怪异”的一面。
4. 对并发的支持不显式： 在多线程环境下，内存模型和指令重排是巨大的挑战，而 C 语言的标准本身并没有提供足够的工具来显式地控制这些行为。
所以，C 语言的“怪事”与其说是语言本身的“诡异”，不如说是它是一种极其强大的、但需要你付出极高责任和细心的工具。当你熟悉了它的底层逻辑，理解了它为什么这么做，并且学会了如何避免那些危险的边界时，你就能驾驭它，写出高效且可靠的代码。但在此之前，你确实需要为这些“怪事”做好心理准备，并保持警惕。
想象一下，你拿到一把非常精密的工具，它能让你以极致的效率和控制力去塑造任何东西。C 语言就像这样一把工具。它不帮你做很多“助理”性的工作，比如自动管理内存，或者在你犯低级错误时给你发出警告。它把这个控制权完全交给了你。这种赋权虽然强大，但也意味着你得对每一个细节负责。
怪事一：未定义行为（Undefined Behavior, UB）—— C 语言的“禁区”
这是 C 语言中最让新手头疼，也最容易引发“怪事”的根源。什么是未定义行为？简单来说，就是你写了一段 C 代码，按照常理来说它应该产生某种结果，但 C 语言标准并没有规定它一定会这样。编译器可以“随便”处理它，可以按照你想到的方式工作，也可以完全不按照你的想法来，甚至可能让你程序崩溃，或者在另一个完全不同的时间点才会暴露问题。
举个例子，最经典的就是数组越界访问：
```c
int arr[5];
arr[5] = 10; // 访问 arr 的第六个元素，但数组只有 5 个（下标 04）
```
理论上，`arr[5]` 访问的是 `arr` 数组后面紧跟着的那块内存。这块内存可能属于另一个变量，也可能是未分配的内存。
编译器可能怎么做？
幸运的话： 它可能正好覆盖了 `arr` 后面一个变量的值。
不那么幸运的话： 它可能写入了不属于你的内存区域，导致程序不稳定，随机崩溃，或者产生难以追踪的错误。
最“可怕”的话： 在某些优化过的编译器下，如果它发现你越界访问的那个值（`arr[5] = 10;`）在后续代码中并没有被用到，编译器可能会“聪明地”把这个赋值操作直接优化掉！也就是说，你写的赋值语句，在最终生成的机器码里压根就没有。等到你后来想读 `arr[5]` 的值时，你可能会觉得它应该是 10，但实际执行的代码根本没写过这个值。
为什么要有未定义行为？
这又是 C 语言追求极致效率和灵活性的体现。如果标准规定了越界访问的每一个细节，编译器就需要为这些情况生成特定的检查和处理代码，这会增加程序的运行开销。通过把这些“危险区域”定义为未定义行为，就给了编译器最大的自由度去优化代码，让程序在“正常”情况下跑得飞快。
这就是 C 语言“怪事”的由来： 编译器在你代码的基础上做了大量优化，当你的代码触碰到未定义行为的边界时，这些优化就可能产生出乎意料的结果。你以为你在控制，但实际上你可能是在玩火。
怪事二：整数溢出（Integer Overflow）—— 数字的“逃逸”
当你对整数进行运算时，如果结果超出了该数据类型所能表示的最大值，就会发生整数溢出。
比如，一个 `unsigned char` 变量（通常是 8 位，范围 0255）：
```c
unsigned char a = 255;
a = a + 1;
// 现在 a 的值是多少？
```
对于 `unsigned char`，255 是它的最大值。加 1 之后，它会“溢出”，重新从 0 开始计数。所以 `a` 的值会变成 0。
如果是 `signed char`（通常是 8 位，范围 128 到 127）：
```c
signed char b = 127;
b = b + 1;
// 现在 b 的值是多少？
```
对于 `signed char`，127 是最大值。加 1 后，按照二进制补码的规则，它会变成 128。
怪在哪里？
对于无符号整数（如 `unsigned int`），C 语言标准明确规定了溢出后的行为（循环算术）。这不算严格意义上的“未定义行为”，但结果可能也出乎意料。
但是，对于有符号整数的溢出，C 语言标准将其归类为未定义行为！
这意味着编译器对有符号整数溢出也拥有完全的自由处理权。它可以按照你预想的补码运算，也可能产生完全不同的结果。尤其是在进行代码优化时，编译器可能会假设你的整数不会溢出。
例子：
```c
int x = INT_MAX; // INT_MAX 是 int 类型能表示的最大值
if (x + 1 > x) {
printf("x + 1 is greater than x ");
} else {
printf("x + 1 is not greater than x ");
}
```
按照我们对数学的理解，一个数加 1 总是会大于它本身。但如果 `x` 是 `INT_MAX`，`x + 1` 会溢出。如果编译器优化得足够激进，它可能会看到 `x + 1` 这个表达式，并根据它对溢出的处理（可能假设它溢出后会变成一个很小的值或者负值），直接判断 `x + 1 > x` 为假，然后跳过这个 `if` 分支，直接执行 `else`。甚至，在更极端的优化下，如果 `x + 1` 这个表达式的结果在后续代码中没有被直接使用，编译器可能就把这个加法给优化掉了，直接跳到 `else` 分支。
这就很“怪”了，你代码里明明写的是加法，结果编译器执行的却好像没这个加法一样。
怪事三：指针与类型转换—— 内存的“任意门”
C 语言允许你在不同类型的指针之间进行转换，这给了你直接操作内存的能力。但如果使用不当，就会打开潘多拉的盒子。
一个典型的场景是 `void` 指针：
`void` 是一个“通用指针”，它可以指向任何类型的数据。但你不能直接解引用它，必须先将其转换为具体的类型。
```c
int num = 100;
void p = #
// 尝试直接访问 void 指针指向的值会如何？
// int val = p; // 这是不允许的，编译器会报错
```
你必须先转换：
```c
int val = (int)p; // 将 void 强制转换为 int，然后解引用
printf("%d ", val); // 输出 100
```
怪在哪里？
当你强制将一个指针转换为另一种类型时，编译器会假定这个转换是“正确”的，而不会做太多检查。
例子：
```c
int numbers[] = {1, 2, 3};
char byte_ptr = (char)numbers; // 将 int 数组的指针强制转换为 char 指针
// numbers[0] 是一个 int，通常是 4 个字节
// numbers[1] 是 2
// numbers[2] 是 3
// byte_ptr 现在指向 numbers[0] 的第一个字节
printf("First byte of numbers[0]: %d ", byte_ptr); // 输出 numbers[0] 的第一个字节值 (取决于系统和字节序)
byte_ptr++; // 指向 numbers[0] 的第二个字节
printf("Second byte of numbers[0]: %d ", byte_ptr);
byte_ptr += 4; // 跳过 numbers[0] 的所有字节，指向 numbers[1] 的第一个字节
printf("First byte of numbers[1]: %d ", byte_ptr);
```
你不仅可以逐字节访问一个 `int`，还可以通过指针的移动，在不同的 `int` 之间跳转。这看起来很强大，但如果你的转换类型和实际数据的存储方式不匹配，你读取到的将是毫无意义的二进制数据，或者更糟，你可能会在不该访问的内存区域“行走”。
比如，如果你把一个指向 `char` 的指针强制转换为指向一个巨大的 `struct`，然后去访问 `struct` 中的成员，而 `struct` 的实际大小远小于你想象的，那么你读取到的数据就是随机的。
怪事四：内存模型与顺序—— 变量的“瞬移”
在多核处理器环境下，编译器和 CPU 为了提高性能，会对指令的执行顺序进行重排，这叫做“指令重排”或“乱序执行”。它们会尽力让事情跑得更快，但有时会打破你代码中的逻辑顺序。
例子（经典的“发布一致性”问题）：
假设有两个线程，线程 A 和线程 B，它们共享两个变量 `flag` 和 `value`。
线程 A:
```c
int flag = 0;
int value = 0;
void thread_A() {
value = 10; // 设置 value
flag = 1; // 设置 flag
}
```
线程 B:
```c
void thread_B() {
while (flag == 0) {
// 等待 flag 变为 1
}
// flag 变为 1 了，现在应该读到 value 了
printf("Value is: %d ", value);
}
```
按照我们直观的理解，线程 A 先设置了 `value`，然后设置了 `flag`。线程 B 看到 `flag` 变成 1，就应该能读到 `value` 的正确值 10。
怪在哪里？
编译器或 CPU 可能为了优化，将这两条写操作（`value = 10;` 和 `flag = 1;`）的顺序进行重排。它们可能先执行了 `flag = 1;`，然后再执行 `value = 10;`。
或者，即使这两条指令在线程 A 的代码里是按顺序的，但 CPU 在执行时，可能因为缓存的原因，让其他核（比如线程 B 所在的核）先看到了 `flag` 被修改为 1，而 `value` 的修改还没有传播到那个核的缓存中。
结果就是，线程 B 可能进入 `while` 循环的退出分支，但读到的 `value` 却不是 10，而是初始值 0，甚至是其他随机值！
这看起来就像变量 `value` 在被 `flag` 告知之后，仍然没有被正确地写入。这就是内存模型和重排带来的“怪事”。在需要严格顺序的并发场景下，C 语言本身不提供这些保证，你需要使用特定的内存屏障或原子操作（如 C11 标准的 `
总结一下这些“怪事”的根源
归根结底，C 语言的这些“怪事”源于它“低级”的特性：
1. 直接内存访问和指针： 它让你直接操作内存地址，这是强大的武器，但也让你容易误伤自己。
2. 缺乏运行时检查： C 语言在设计时，为了速度，几乎不做运行时检查。比如数组越界、空指针解引用、非法类型转换等等，很多时候都要你自己把握。一旦出错，后果很严重，并且往往难以追踪。
3. 高度依赖编译器优化： C 语言标准很多时候只规定了“意图”，而将具体的实现细节交给编译器。编译器为了追求极致的性能，会对代码进行各种令人费解的（但理论上正确的）优化，当你的代码触碰到边界时，这些优化就会显现出“怪异”的一面。
4. 对并发的支持不显式： 在多线程环境下，内存模型和指令重排是巨大的挑战，而 C 语言的标准本身并没有提供足够的工具来显式地控制这些行为。
所以，C 语言的“怪事”与其说是语言本身的“诡异”，不如说是它是一种极其强大的、但需要你付出极高责任和细心的工具。当你熟悉了它的底层逻辑，理解了它为什么这么做，并且学会了如何避免那些危险的边界时，你就能驾驭它，写出高效且可靠的代码。但在此之前，你确实需要为这些“怪事”做好心理准备，并保持警惕。
网友意见
把fopen的参数从"w"换成"wb"，你要写字节流，就要以二进制方式访问。
以文本模式的话，就会给你转换。
原因的话，看这里：
In text mode, CTRL+Z is interpreted as an EOF character on input. In files that are opened for reading/writing by using "a+", fopen checks for a CTRL+Z at the end of the file and removes it, if it is possible. This is done because using fseek and ftell to move within a file that ends with CTRL+Z may cause fseek to behave incorrectly near the end of the file.
In text mode, carriage return-line feed combinations are translated into single line feeds on input, and line feed characters are translated to carriage return-line feed combinations on output. When a Unicode stream-I/O function operates in text mode (the default), the source or destination stream is assumed to be a sequence of multibyte characters. Therefore, the Unicode stream-input functions convert multibyte characters to wide characters (as if by a call to the mbtowc function). For the same reason, the Unicode stream-output functions convert wide characters to multibyte characters (as if by a call to the wctomb function).
If t or b is not given in mode, the default translation mode is defined by the global variable _fmode. If t or b is prefixed to the argument, the function fails and returns NULL.
注意整句加粗的那个。这不是错误，这是你没了解fopen这个函数的参数含义。
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俄罗斯文学和日本文学，这两座文学的巍峨高峰，都以其深刻洞察人性的能力而闻名。它们都曾描绘出形形色色的人物，从圣人到罪人，从理想主义者到犬儒主义者，淋漓尽致地展现了人性的复杂与多面。然而，在享誉世界的广度与深度上，俄罗斯文学似乎比日本文学更胜一筹。这其中的原因，并非简单归结于某一方的优劣，而是由历史、.............
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