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“Hello World!”的N種寫法(C語言)

轉一篇文章,自娛自樂。
[原作者:佚名 ]

在初學一門程式語言的時候,寫一個“Hello world!”程式是最常見的入門方法。通過寫一個成功的“Hello world!”,可以實踐這門語言最基本的語法特性,還可以帶給自己成就感,真是一舉兩得。C/C++語言本身有很多特性,如果能夠將這些技術分解出來變成一個個的“Hello world!”,並且將這些技術點到為止,貌似也算是一件善事。這裡,列舉了10個“Hello world!”程式,大家雅俗共賞一下。 
1. 最經典的“Hello world!”
“Hello world!”最經典的寫法當然是直接用 printf 輸出“Hello world!”這幾個字元了。無論用C還是 C++,寫起來都非常的簡潔明瞭。這裡把最常見的幾個全部列在下面。 

#include <stdio.h>
#include <iostream>
int main()
{
    printf("Hello world!");                   // 教科書的寫法
    puts("Hello world!");                     // 我最喜歡的
    puts("Hello" " " "world!");               // 拼接字串
    std::cout << "Hello world!" << std::endl; // C++風格的教科書寫法
    return 0;
}
特別需要注意的是,在C/C++裡,如果兩個字串之間除空白符以外沒有任何東西,編譯器會自動認為這兩個字串是連在一起的字串。這樣,如果一個字串過長,可以用這種方法換行來寫,既不浪費效能,又美觀。 

2. 用巨集寫的“Hello world!”
在C/C++裡,巨集是一個神奇的東西。特別是在C語言中,巨集可以幫我們做一些“又髒又累”的活,包括拼接程式碼片斷、隱藏繁瑣的實現細節等等。其中特別有趣的是“#”的用法,它可以“提取”引數的名字,把它變成字串。 
#include <stdio.h>
#define Say(sth) puts(#sth)
int main()
{
    return Say(Hello world!);
}
請注意,這個Hello world可是完全沒有出現引號哦! 
3. 斷章取義的“Hello world!”
字串是一種常量這當然毫無疑問,但是它的型別是什麼,這就需要考慮一下了。使用C++的typeid就可以這個問題的答案,而且只要是符合C或C++標準的編譯器就應該是一樣的結果。比如字串“Hello world!”,它的型別就是 char const [13]。 

知道了這個,就可以寫出以下的“Hello world!”: 
#include <stdio.h>
int main()
{
    return puts(&"Do not say: Hello world!"[12]);
}
4. 退出時執行的“Hello world!”
大家都知道 main 函式退出意味著程式結束,可是這並不完全正確,我們完全可以在 main 函式退出以後做很多事呢——比如說,輸出“Hello world!”。這個功能依賴於C標準庫中提供的函式 atexit(),呼叫這個函式並註冊自己的回撥函式就行。需要注意,這個函式可以呼叫多次,最後註冊的函式最先執行。 
// 本文轉自 C++Builder 研究 - http://www.ccrun.com/article.asp?i=999&d=v433i2 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void say()
{
    printf("world!");
}
void sth()
{
    printf("Hello ");
}
int main()
{
    return atexit(say), atexit(sth);
}
5. 讀取自己的“Hello world!”
C/C++的編譯器提供了一些有用的內建巨集,最常用的就是 __FILE__ 和 __LINE__ 了。其中,__FILE__ 代表當前的原始檔的檔名,嗯,對了,如果我們讓這個程式讀取自己的原始檔,不就可以做一個很有意思的“Hello world!”了麼? 
// Hello world!
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
int main()
{
    std::ifstream ifs(__FILE__);
    std::string say, some, word;
    ifs >> say >> some >> word;
    std::cout << some << " " << word;
    return 0;
}
6. 話分兩頭的“Hello world!”
有了C++的類,我們就可以光明正大的在 main 函式執行之前和之後做感興趣的事情了。我們可以宣告一個全域性的類的例項,這樣,在 main 函式執行之前會呼叫這個類的建構函式,結束之後則會呼叫解構函式。 
#include <iostream>
class say
{
public:
    say()
    {
        std::cout << "Hell";
    }
    ~say()
    {
        std::cout << "world!";
    }
}hello;
int main()
{
    std::cout << "o ";
    return 0;
}
7. 傳入模板的“Hello world!”
C++的模板功能極為強大,可以說是C++裡面最艱深、最經典、最時尚的部分。一個“Hello world!”當然無法使用很多很高階的模板技巧,我也不想只使用模板特化這樣無阻掛齒的小技巧,嗯,那就來演示一個比較罕見的用法吧。 
#include <iostream>
template <char * words>
class say
{
public:
    void operator () ()
    {
        std::cout << words;
    }
};
extern char hello[] = "Hello world!";
int main()
{
    return say<hello>()(), 0;
}
請注意,這個 extern 是十分必要的,只有加上了 extern,這個指標才是一個編譯器間可以確定的值,也才可以參與模板運算。還有,hello 必須為陣列型別,而不能為 char*,這個道理和加 extern 是一樣的。 
此外,這裡還演示了 functor 的用法,嗯,關於它的優點就不在這裡多說了,反正是與原生指標相比有很多好處就是了。 
8. 呼叫私有函式的“Hello world!”
我們知道,C++類的私有函式是不能被外界訪問的,比如說 main 函式裡面,它絕對不能訪問類的私有函式,除非把它設為類的友元函式。不過我們還是可以用一些比較奇怪的方法訪問類的私有函式——當然,這個私有函式必須滿足一個條件:它是虛擬函式。 
這裡就涉及到一個問題,指向虛擬函式的虛表放在哪裡?對於 VS.Net 2003 而言,虛表是類的第一個成員,虛擬函式指標按照函式宣告的順序放在虛表裡面。當然,這個說法並不嚴謹,更細節的東西還是去看看那本“成人高鈣奶粉”吧,它會給出最權威的解答。 
這裡是一個很有意思的例子: 
#include <iostream>
#include <cstddef>
class secret
{
private:
    virtual void say()
    {
        std::cout << "Hello world!";
    }
};
int main()
{
    secret word;
    (reinterpret_cast<void (*)()>(**(intptr_t**)(&word)))();
    return 0;
}
9. 最暴力的“Hello world!”
最暴力的呼叫函式的方法是:直接修改函式的返回地址,讓這個地址指向我們想要呼叫的函式。這也就是緩衝區溢位漏洞的應用方法了,不過裡面還涉及到很多問題,在這裡就不一一列舉,想要了解的話,還是去 Google 吧。這裡只演示一個可以在 VS.Net 2003 下可以用的“Hello world!”。 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stddef.h>
void say()
{
    puts("Hello world!");
    exit(0);
}
int main()
{
    volatile intptr_t a = 0;
    volatile intptr_t * p = &a;
    *(p + 2) = (intptr_t)say;
    *(p + 3) = (intptr_t)say;
    return 0;
}
10. 外星人說的“Hello world!”
好了,這個“Hello world!”是最匪夷所思的一個了!不過它並沒有涉及任何複雜的C/C++語言特性,只是看起來有點酷。你能看懂外星人在說什麼不? 
#include <stdio.h>
void alien_say(char * p)
{
    while (putchar(*(p += *(p + 1) - *p)));
}
int main()
{
    return alien_say("BETHO! Altec oh liryom(a loadjudas!) dowd."), 0;