学生为什么搞不懂C语言？不论是对于老师还是学生自己，这通常是一个谜

Ager

学生为什么搞不懂C语言？

不论是对于老师，还是对于学生自己，

这通常是一个谜 ……

C语言教学现场案例：关于for语句

以下叙述，以真实事件为蓝本，稍加整理和扩展。不知各位大虾在实际情况中，是否遇到过 ……

B弟： A大，不好了！我看了一夜的书，被C语言里这个for循环，彻底搞糊涂了 ……

A兄：（恐怕他是看了什么劣书，先来摸摸底：）你看的哪本书呀？

B弟： 《C Primer Plus 中文版》。

A兄： 不会吧，这本书应该不错的呀。你来说说你的问题吧 ……

B弟： 我昨天看到这么一个写法：

1. int i;
   
2. 
   
3. for (i = 1; i; i++){...}

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怎么在括号里的第二项，就一个i呀？不应该是一个范围的嘛？比如：

1. for (i = 1; i <= 100; i++){...}

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这个我就能理解：这是给i设定了一个从1到100的范围。

A兄： 你不应该将“第二项”理解为“一个范围”，这里括号里的“第二项”应该叫做：括号里的第二个表达式。这个表达式，是用来判断for的语句体（循环体）是否要被执行的指标。

B弟： 这是什么意思呀？不懂耶。不应该是一个范围的嘛？

A兄： 呃 —— 是这样的 …… for语句对括号里的第二个表达式求值，如果值为0的话，那么整个for语句就结束了，语句体（循环体）将被跳过、不执行；如果该表达式的值不为0或者压根儿就没有这个表达式的话，那么，就执行for的语句体（循环体），之后，for再对括号里的第三个表达式（如果存在的话）求值，而求值一旦完成，所求得的值将被discard，尔后，for语句再次对括号里的第二个表达式求值。

B弟： 这是什么意思呀？不懂耶。第二个表达式不应该是一个范围的嘛？

A兄： 你不应该将第二个表达理解为“一个范围”。for语句在括号里的第二个表达式上，要的不是“一个范围”，它要的是一个值！这个值，要么是0，要么不是0或者不存在。

B弟： 这是什么意思呀？不懂耶。第二个表达式不应该是一个范围的嘛？

A兄： 那你的这个例子来说：

1. for (i = 1; i; i++){...}

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for括号里的第一个表达式，是一个用来施行某种初始化的表达式：i=1这个表达式，也就是会被求值的，所求得的值是1，而且经由这个求值过程，一个副作用产生了，就是变量i被赋值以1了，所以，这个表达式也叫做“初始化分句”。接着，for对括号里的第二个表达式求值，因为变量i此时的值是1，即该值不是0，所以，for就要执行它的语句体（循环体）中的内容，执行完成之后，for再对括号里的第三个表达式“i++”求值，尔后，再次对括号里的第二个表达式求值。

B弟： 这是什么意思呀？不懂耶。第二个表达式不应该是一个范围的嘛？

A兄： 那不是什么“范围”啦！还是拿你这个例子来说，如果你想让变量i在某个“范围”（比如从1到100）里跑一趟的话，可以这么做：

1. for (i = 1; i; i++) {
   
2.         say ( i );
   
3.         if  (i == 100) i = -1;
   
4. }

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首先，在括号里的第一个表达式上，变量i被初始化以整数值1，接着，对括号里的第二个表达式求值，因为此时变量i的值为1，不是0，所以，for就执行它的语句体（循环体）：先馈出i的值（1），然后做一个判断：如果此时变量i的值是100的话，则令其的值为-1（此时当然不会执行此事），此后，for再对括号里的第三个表达式求值，所求得的值是2，此值被求出后即被discard，但一个副作用产生了，即变量i的值被更新为2，尔后，for在对括号里的第二个表达式求值，此时该值是2，所以，继续执行for的语句体（循环体），这次，还是先馈出i的值（2），然后还是做那个判断 …… 如此循环往复，直到在语句体（循环体）中的变量值为100，那时，if对“i == 100”表达式求值，所求得的值为1，所以if就执行它的语句体，即对表达式“i = -1”求值，所求得的值为-1，此值被求出后即被discard，但一个副作用产生了，即变量i的值被更新为-1，此后，for再对括号里的第三个表达式求值，所求得的值是0，此值被求出后即被discard，但一个副作用产生了，即变量i的值被更新为0，尔后，for在对括号里的第二个表达式求值，此时该值是0，所以，for跳过它的语句体（循环体），整个for语句结束 —— 这样，就完成了将变量i从值0到100的馈出。

B弟： 这是什么意思呀？不懂耶。第二个表达式不应该是一个范围的嘛？

A兄： …… 你怎么还是认为有“范围”这么一回事儿呀 ……

B弟： 我觉得，for的括号里应该就是设定一个“范围”嘛 …… 比如在：

1. for (i = 1; i <= 100; i++){...}

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的花括号里面，我就可以让程序显示i从1到100的值，这不就是因为：

1. i = 1; i <= 100;

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这个设置，让i从1到100吗？

A兄： 之所以运行这段代码，让你觉得程序为变量i实现了一个“从1到100的范围”，其原理是：

变量i首先被初始化以整数值1，接着，for对对括号里的第二个表达式“i <= 100”求值，在变量i的值没有超过整数100的情况下，这个表达式的值一直为1，不是0，所以，for总是执行它的语句体（循环体），令变量i的值被馈出，此后，for再对括号里的第三个表达式“i++”求值，其果效为让变量i的值被加上整数1 …… 直到变量i的值为整数100的时候，语句体（循环体）执行完成之后，变量i的值，被括号里第三个表达式的求值过程更新为整数101，那么，尔后for对对括号里的第二个表达式“i <= 100”求值，此时，该值为0，所以，for不再执行它的语句体（循环体），那么，整个for语句结束。

B弟： 这是什么意思呀？不懂耶。第二个表达式不应该是一个范围的嘛？

A兄： …… 好吧……我这样来问你：

当变量i的值为整数1的时候，表达式“i <= 100”的值为什么？

B弟： 1。

A兄： 嗯，很好！那么：

当变量i的值为整数2的时候，表达式“i <= 100”的值为什么？

B弟： 2。

A兄： …… ※◎★＠☆ ……

B弟： 这时，i是2，它仍然在从1到100的范围里，那么，它的值不就是2吗？

A兄： …… 你理解“i <= 100”这个表达式吗？

B弟： 理解呀，这是一个范围呀。

A兄： …… ※◎★＠☆★※＠※ …… 这个表达式叫做“关系表达式”，因为其中的操作符就是“<=”，这是一种关系操作符。如果关系操作符左右两边的操作数，满足前者所表征的某种关系，那么，这个表达式的值就为1，否则为0。所以，我们可以认为，这种表达式，起到了一种“判别真假”的作用，比如说：

当“i <= 100”这件事为真的时候，这个表达式的值就是1。

当“i <= 100”这件事为假的时候，这个表达式的值就是0。

B弟： 这是什么意思呀？不懂耶。“i <= 100”不应该是一个范围的嘛？

A兄： …… ※◎★＠☆★※＠※◆△◆※＃＆︿☆ …… 我用自然语言来说吧：

当变量i的值小于等于整数100的时候，“i <= 100”这个表达式的值就是1。

否则，这个表达式的值就是0。

B弟： “小于等于”是什么意思呀？



A兄： （…… 起灰 ——……）

hellioncu

这个B一根筋

shang2010

不知道为什么上课的时候也学不会，


但是回家把代码放到机器上一跑，再回过来看看表达式，左看看右看看，明白了

Dannysd

啊！这么麻烦？

我记得当时学QBASIC的时候老师举了个罚我们到操场上跑圈的例子

跑一圈回来问她行不行，直到她说行了，就不用跑了

循环就结束了。。。。。。

Ager

hellioncu 发表于 2012-11-30 13:45
这个B一根筋

他总是保持着“……是一个范围”的这种“一根筋”，这是一个谜。

最后，这个谜，终于被解开了：

他完全没有“小于等于”这个数学观念。

Ager

Dannysd 发表于 2012-11-30 13:58
跑一圈回来问她行不行，直到她说行了，就不用跑了

这里问题的关键是：“问她行不行”是藉由“i <= 100”这个表达式来实现的。

然而，此案例中的学生，无法正确地理解这个表达式，在他的认知中，此表达式是一种范围的设定，即让i从1到100。

再归根结底，他完全没有领会“<=”这个关系操作符的正确含义 —— 因为，他没有“小于等于”这个数学观念。

hellioncu

Ager 发表于 2012-11-30 14:07
这里问题的关键是：“问她行不行”是藉由“i

让他学其他语言吧，好多语言的for循环都是  from x to y，不像C这么灵活

Ager

hellioncu 发表于 2012-11-30 14:20
让他学其他语言吧，好多语言的for循环都是  from x to y，不像C这么灵活

或者用Perl：

1. for (1..100) {say; }

复制代码

没有任何显式的具名变量，连函数的参数都省了。。。。

_HellAngel_

的确是一根筋。。。。

yybmsrs

say for 1..100;