【盘点+讨论】C语言“进阶”萌新们可能会遇到的各种问题

问题1. 到底是`size_t'还是`int'？
众所都周知，C标准库的许多IO函数都有一个对应的带“n”的版本，比如`strncpy()'之于`strcpy()'、`snprintf()'之于`sprintf()'等等。而这个多出来的“n”则是用于控制“最多只接受多少size的buffer”的。例如，strcpy的函数原型为：
char *strcpy(char *dest, const char *src);
而strncpy则为：
char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n);
最后的参数size_t n指的是要从src中复制的字符数。而类型为`size_t'的原因也很明显，它是sizeof运算符的返回类型，并且是platform-dependent，用来控制“字符的多少”也刚好合适。
然而，还有一些函数，比如`fgets()'，它的函数原型却长这样：
char *fgets(char *str, int n, FILE *stream);
这里的“n”也指的是要读取的最大字符数。可它为何却不用从C89传承至今的`size_t'，而要用int呢？
与之类似的函数还有`fread()'、`fwrite()'等。

我先来
int a=6;
printf("%d %d %d",++a,a,a++);

问题2. `const'修饰符为何不见了？
如果我们要在一个字符串中找到一个给定字符第一次出现的位置，可以用标准库<string.h>用的`strchr()'（从前往后找）和`strrchr()'（从后往前找），前者的函数原型如下：
char *strchr(const char *s, int c);
第一个参数类型是const char *，这很好理解，因为查找函数并不修改其中的内容，所以使用const char *理所当然。
然而，既然我们要从一个“const char *”里找一个字符元素并返回其对应的指针，那么返回类型也理应是`const char *'，可为什么标准库里的这个函数的声明却把`const'丢掉了，变成了char *呢？要知道，对于指针类型而言，`const T *'和`T *'可对应的是两种不同的类型。
（本问题也可收录进C和C++的若干重大区别中）

问题3. 如果用字面量直接去初始化一个static const对象，这个东西到底有没有“隐含的编译期常量”语义？
学过C++的吧友应该知道，C++是没有VLA的，因此以下代码是不行的：

（就算编得过，也会报一个“ISO C++ forbids variable length array”的warning）
众所又周知，`constexpr'关键字是在C++11时加入C++的，但在这之前，并不代表C++就没有“编译期常量”，除了大家都熟悉的#define和enum之外，以下写法也是可以的：

然而我们会发现，以上代码如果用C编译器编的话，就又编不过了。报错会分两种：
1. 编译器不支持或者禁用了VLA：会提示“nitems”并不是一个constant expression，因此不能用其指定一个栈上数组的大小；
2. 编译器支持VLA：此时编译器会把第6行视作声明并创建一个VLA数组看待，然而VLA数组是不能直接用大括号一次性把所有元素初始化的，因此仍然报错。
那么问题来了，同是`const'，在C中它的语义到底是什么？在C23引入C语言版的`constexpr'之前，难道我们就只能束手无策了么？

竟 然 没 人

资瓷

光发问题不发答案谁理你

以上问题其实@洪水证人 大佬已经回答得很好了，我这里大概再简单解释一下。
1. fgets(...) 为什么第二个参数不是`size_t'而是`int'，这个可以简单归结为一个历史遗留问题。
size_t是C89标准中带来的，在ANSI C标准发行的时候，当时的标准委员会把“协调内存分配”、“内存管理”和“字符串处理”函数的接口样式都做了相应的更新，但是文件IO的函数却没有。例如，在K&R C时代，`fread()'和`fwrite()'函数都还不存在，这两个函数是在C89以后才有的（也正因如此他们的传参和返回值类型中都出现了size_t）。在K&R C时代，文件的读写操作都依赖于使用文件描述符的（且不可移植的）UNIX读/写函数直接进行块操作。
所以类似的我们会发现，printf()函数返回int而不是size_t，scanf()也返回int而不是size_t。
这里还可以引申一下，就是POSIX扩展。POSIX提供的read()和write()函数就都用到了size_t（或者ssize_t），POSIX首次标准化的时间线和ANSI C基本是同时进行的。

2. 问题2的这个返回值类型不是const T *的问题，如果要展开扯的话可以扯一天，然而鉴于本吧不是C/C++律师交流吧（），还是不扯太多语言标准上的东西了。这里就简单用一句话就解释清楚：“因为C不支持函数重载”。
有人可能会问：这怎么还跟重载扯上关系了？
如果我们使用<string.h>的C++版本<cstring>，会发现`std::strchr()'（当然还有类似的std::strstr()等等一大堆，这里不列举了）函数其实是有两种重载形式的：
const char* strchr(const char* str, int ch);
char* strchr(char* str, int ch);
这样就和当初我们的预想一致了——“传进去是什么类型返回值就是什么类型”。因为在C++中，指针是不能隐式地进行const转换的，因此必须提供这样的重载形式。
然而在C中，C语言同时允许普通的指针和带const的指针指向一个对象，无论这个对象是不是const的。
那又有人要问了：这样岂不是会带来潜在的安全问题？比如一个对象明明是const T的，我却用一个T *指向它，然后我再对这个指针解引用尝试修改其对应的值，岂不是会发生难以预料的可怕后果？
客观来说的话——是的。从某种程度来说，这还真是C语言的若干缺陷之一。因此，这就使得C程序员必须非常小心地处理对象是否为不可修改的，否则就会引发问题。
就拿上面说的C版本的`strchr()'函数举例：
char *strchr(const char *s, int c);
比较好的做法是，你传进去是什么类型的东西，你就拿什么东西来接收它，比如：
const char *s1 = "Hello!";
const char *iter1 = strchr(s1, 'e');
char s2[] = "Hello!";
char *iter2 = strchr(s2, 'e');
可以记住一个原则：如果指针要做隐式的const转换，给它隐式地加上const一般没问题，但是不要让它隐式地丢掉const。

3. 问题3其实和问题2在某种程度上可以归为一类，也就是“C和C++的无数重大区别之一”。
C23之前的C语言，到底有没有“常量表达式”？答案肯定是“有”。只不过，它不通过`const'修饰符体现。这就是C和C++在`const'这个关键字上最重大的区别。当然除此之外他们还有很多别的区别，比如在C++中const变量默认是"internal"链接，在C中默认是“external”链接（如果它只是单纯的`const'而不是`static const'的话），这个要继续深究的话还能扯到什么inline不inline，所以这里就不扯了。
在C++98那个还没有`constexpr'的年代，C++仍然是可以通过单纯的`const'来创建常量表达式的对象的。然而C中不行，`const'只起一个标识它为“只读”的作用。因此你会发现，在C中你可以创建一个const变量却不初始化它的值，然而在C++中则必须初始化。
然而，鉴于C23还没有广泛实装，在现行的C中，除了直接#define之外，在C中最合适的定义一个“真·整型常量”方式，还是得用人见人爱的枚举啊。
为什么说enum人见人爱呢？因为在C中，在没有constexpr的黑暗年代，它撑起了“真·常量”的一部分大旗（#define SOMETHING 本质上来说就是个高级点的“全局替换”，define出来的东西就是你写的那些“字面文本”，是没有符号的）；在C++还没有constexpr的黑暗年代，它撑起了编译期计算（也就是常说的“模板元大法”）的一部分大旗。
但是到头来，人们还是需要`constexpr'。这个世界，需要`constexpr'。

语言的学习与探讨无止境。
好帖，顶下，并做个记号。

🐔哥提到说strchr()返回char *是为了能够兼容诸如“strcpy(strchr(s1, '.'), s2)”这样的操作，这个说法其实不完全对。因为C++中其实也是可以这样的。
以下是个披着C++壳的C代码。

运行结果：

原因就如同我14L所说的，C++的这些C-String标准库函数提供了相应的重载版本。

这个故事告诉我们两点：
1. C和C++真的区别很大；
2. 一定要注意传参和返回值的安全性啊。