【C与0的不解之缘】

引言

       0不管是在生活中还是在学习中都是十分常见的，这里我们先看一看关于0的历史沿革，然后再讨论C语言与0的”故事“

0是极为重要的数字，关于0这个数字概念在其它地区很早就有。公元前3000年，巴比伦人就已经懂得使用零来避免混淆。古埃及早在公元前2千年就有人在记帐时用特别符号来记载零。玛雅文明最早发明特别字体的0。玛雅数字中0以贝壳模样的象形符号代表。

标准的0这个数字由古印度人在约公元5世纪时发明。他们最早用黑点表示零，后来逐渐变成了“0”。在东方国家由于数学是以运算为主（西方当时以几何并在开头写了“印度人的9个数字，加上阿拉伯人发明的0符号便可以写出所有数字）。由于一些原因，在初引入0这个符号到西方时，曾经引起西方人的困惑， 因当时西方认为所有数都是正数，而且0这个数字会使很多算式、逻辑不能成立(如除以0)，甚至认为是魔鬼数字，而被禁用。直至约公元15，16世纪0和负数才逐渐给西方人所认同，才使西方数学有快速发展。

0的另一个历史：0的发现始于印度。公元前2000年左右，古印度婆罗门教最古老的文献《吠陀》已有“0”这个符号的应用，当时的0在印度婆罗门教表示无（空）的位置。约在6世纪初，印度开始使用命位记数法。7世纪初印度大数学家葛拉夫.玛格蒲达首先说明了0的0是0，任何数加上0或减去0得任何数。遗憾的是，他并没有提到以命位记数法来进行计算的实例。也有的学者认为，0的概念之所以在印度产生并得以发展，是因为印度佛教中存在着“绝对无”这一哲学思想。公元733年，印度一位天文学家在访问现伊拉克首都巴格达期间，将印度的这种记数法介绍给了阿拉伯人，因为这种方法简便易行，不久就取代了在此之前的阿拉伯数字。这套记数法后来又传入西欧。

了解了0之后，我们进入正题：C语言与0的不解之缘

bool 变量与"零值"进行比较

bool类型—C99定义

首先，C语言有没有bool类型？

c99之前，主要是c90是没有的，目前大部分书，都是认为没有的。因为书，一般都要落后于行业。但是c99引入了_Bool类型（你没有看错，_Bool就是一个类型，不过在新增头文件stdbool.h中，被重新用宏写成了bool，为了保证C/C++兼容性）

bool类型源码如下：

#define bool         _Bool       //C99中是一个关键字，后续可以使用bool

#define false        0              //假

#define true         1              //真

由此可见bool类型实际就是来表示真假的

PS：理论上，表示真假，需要一个bit就够了，不过这个问题，还是要取决于编译器的理解。vs中认为是1个字节（其它编译器上就不一定是一个字节了）。那么问题来了，后面代码该怎么写？因为目前编译器对C99特性支持的并不全面，我们后面依旧默认使用C90的认识去编码即可，使用int表示真、假。具体要结合实际况情去定

BOOL类型—Microsoft专利

在vs中，光标选中BOOL，双击，可以看到转到定义，就能看到BOOL是什么

输出结果是4，因为在源代码中，是这么定义的：typedef int BOOL;  

这也就可以解释为什么结果是4了

这是什么情况？编译器竟然也能通过。

这都是Microsoft自己搞的一套BOOL值，我们这里不推荐使用，因为在其他编译器上可能会不通过，而bool是C99标准的，跨平台性比BOOL高，所以，后面万一要用bool，我们最好使用C99标准的。

C中如何进行 bool 值与0比较呢？

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <windows.h>
int main()
{
 int pass = 0;   //0表示假,C90，我们习惯用int表示bool
    //bool pass = false;   //C99
 if (pass == 0){  //理论上可行，但此时的pass是应该被当做bool看待的，==用来进行整数比较，不推荐                             
    //TODO
    }
 if(pass == false){ //不推荐，尽管在C99中也可行
    //TODO
    } 
 if(pass){//推荐
    //TODO
    } 
    //理论上可行，但此时的pass是应该被当做bool看待的，==用来进行整数比较，不推荐
    //另外，非0为真，但是非0有多个，这里也不一定是完全正确的
 if (pass != 1){
   //TODO
   } 
 if(pass != true){ //不推荐，尽管在C99中也可行
   //TODO
   }
 if(!pass){ //推荐
  //TODO
  }
 system("pause");
 return 0;
}

结论：bool类型，直接判定，不用操作符进行和特定值比较。

float 变量与"零值"进行比较

这里比较复杂，要理清楚更细节的内容，需要知道浮点数在内存中的存储原理，大家如果不清楚的话可以移步到我的另外一篇博客“浮点型存储”。

浮点数在内存中存储，并不想我们想的，是完整存储的，在十进制转化成为二进制，是有可能有精度损失的。注意：这里的损失，不是一味的减少了，还有可能增多。浮点数本身存储的时候，在计算不尽的时候，会“四舍五入”或者其他策略，请看下面两个代码：

结论：因为精度损失问题，两个浮点数，绝对不能使用==进行相等比较

那么两个浮点数该如何比较呢？应该进行范围精度比较

范围精度比较

伪代码如下：

if((x-y) > -精度 && (x-y) < 精度)
{
    //TODO
}
//伪代码-简洁版
if(fabs(x-y) < 精度)
{   
  //fabs是浮点数求绝对值
  //TODO
} 

精度：

自己设置，后面如果有需要，可以试试，通常是宏定义。

暂时推荐使用系统精度

#include //使用下面两个精度，需要包含该头文件

DBL_EPSILON         //double 最小精度

FLT_EPSILON         //float 最小精度

#include      //使用下面两个精度，需要包含该头文件

DBL_EPSILON        //double 最小精度

FLT_EPSILON        //float 最小精度

//代码调整后
#include <stdio.h>
#include <math.h> //必须包含math.h,要不然无法使用fabs
#include <float.h> //必须包含，要不然无法使用系统精度
#include <windows.h>
int main()
{
    double x = 1.0;
    double y = 0.1;
    printf("%.50f\n", x - 0.9);
    printf("%.50f\n", y);
    if(fabs((x - 0.9) - y) < DBL_EPSILON){ //原始数据是浮点数，我们就用DBL_EPSILON
        printf("you can see me!\n");
    } 
    else{
        printf("oops\n");
    }
    return 0;
}

 两个精度定义

double类型的精度定义

float类型的精度定义

XXX_EPSILON是最小误差,是： XXX_EPSILON+n不等于n的最小的正数。

EPSILON这个单词翻译过来是'ε'的意思，数学上，就是极小的正数

拓展：

x > -DBL_EPSILON && x < DBL_EPSILON: 为何不是>= && <= 呢？

XXX_EPSILON是最小误差,是：XXX_EPSILON+n不等于n的最小的正数。

XXX_EPSILON+n不等于n的最小的正数: 有很多数字+n都可以不等于n，但是XXX_EPSILON是最小的，but，

XXX_EPSILON依旧是引起不等的一员。

换句话说：fabs(x) <= DBL_EPSILON(确认x是否是0的逻辑)，如果=，就说明x本身，已经能够引起其他和他+-的数据本身的变化了，这个不符合0的概念，所以不应该加“=”

指针变量与“零值”进行比较

NULL, '\0', 0的整体理解

上面三个打印结果是0，0，0，也就是说这NULL在数值上是等于0的；但是呢，他们本身的类型是不同的，在什么时候能体现出来呢？

比如说：char *p = 0;  

这行代码本身是有点奇怪的，它在这里把整数赋给了指针，编译器在编译的过程中可能会出现告警，当然了，在不同的编译器中可能会出现不一样的结果，比如vs就没有出现告警

所以我们在C语言当中就使用NULL来组织，这里又会有一些疑问，这个NULL是怎么变成0的呢？其实是强制类型转化，转到定义可以看到：

我们可以看到这里的NULL其实就是一个用宏定义的，它就是一个0值，只不过把0的类型变成了void*

强制类型转化

把字符串“123456”转化为int型“123456”，由七个字节转化成四个字节，这个应该叫做真实的转化

真实的转化是需要我们编写算法，使用相关库函数进行的转化

而强制类型转化其实是用不同的类型去理解这个数据，这个数据本身没有改变

就好比如我们刚开始对一个人的印象是不好的，但是后来因为他做了一些好事，让你改变了对他的看法，但是他本身却没有发生改变，这其实就是强制类型转化

例：把1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111  这个二进制码由signed int 输出改为由unsigned int 形式输出，但是这个数据本身没有发生变化，这就是强制类型转化

所以，所谓的强制类型转化并不改变该数据在内存当中的任何二进制组合，只改变我们如何去解释该二进制；真实的类型转化改变内存中的数据。

指针变量与“零值”进行比较的 if 语句

int * p = NULL;        //定义指针一定要同时初始化

(A)写法： p 是整型变量？容易引起误会，不好。尽管 NULL 的值和 0 一样，但意义不同。

(B)写法： p 是 bool 型变量？容易引起误会，不好。

(C)写法：这个写法才是正确的，但样子比较古怪。为什么要这么写呢？是怕漏写一个“=”号,正常写法漏掉一个“=”：if(p = NULL)，这个表达式编译器当然会认为是正确的，但却不是要表达的意思。如果用(C)的写法，漏掉“=”时：if(NULL=p),此时编译器会立刻报错，相当于有了一个自检查。

所以我们推荐第三种写法

写在最后：

       以上就是C语言和0的”故事“了，如果有错误或者不严谨的地方，希望读者能够不吝指教，当然，如果你觉得写的还不错，不要忘了点赞、收藏、关注哦！