解释 C++ 中声明性谬误的最佳方式？

Question

由于作者试图以声明方式而不是过程方式编写 C++ 代码，因此如何才能很好地解释为什么以下代码不正确？

const double NEWTONS_PER_POUND = 4.448;

int main()
{
   double pounds, newtons;
   pounds = newtons/NEWTONS_PER_POUND; /* pounds equals 'unassigned variable'/4.448 */
   newtons = 10.0;
   cout << pounds << endl;             /* a big number, not 10.0/4.448 */
   return 0;
}

作者期望 cout 显示正确的计算结果，但得到的却是一个“疯狂的数字”。

我会将此解释为“C++ 是过程性的，因此在声明时

pounds = newtons/NEWTONS_PER_POUND;

newtons 尚未分配值。

有更好的建议吗？或者解释为什么 C++ 不够“智能”执行用户错误预期的行为？

Answer 1

告诉作者

pounds = newtons/NEWTONS_PER_POUND;

命令CPU

• 取“newtons”地址处的值
• 取“NEWTONS_PER_POUND”地址处的值
• 除以将
• 结果存储在“pounds”地址处

他正在寻找for 很可能是命令式的函数：

double newtons_to_pounds(double newtons) {
  return newtons/NEWTONS_PER_POUND;
}

...

newtons = 10.0;
cout << newtons_to_pounds(newtons) << endl;    /* a big number, not 10.0/4.448 */
return 0;

Answer 2

C++ 是一种命令式编程语言，而不是方程求解器。

C++ 按照编写语句的顺序执行语句。除非被告知，否则 C++ 不会初始化变量。 C++ 允许您使用值尚未初始化的变量，但是当您这样做时，结果是未指定。未指定意味着任何事情都可能发生，包括产生“疯狂的数字”之类的坏事。

详细解释如下：

double pounds, newtons;
pounds = newtons/NEWTONS_PER_POUND;
newtons = 10.0;

第一条语句声明了两个变量，但没有初始化它们。此时，它们的值尚未指定。

第二条语句读取 newtons 的值（可以是任何值）并将其除以 NEWTONS_PER_POUND。结果（可以是任何值）被分配给磅。

第三条语句初始化了newtons，但是已经来不及影响我们刚刚执行的计算了。

Answer 3

好吧，无论学生的背景如何，解释起来都应该不难：只要告诉他们 C++ 一次一步地评估程序，一条语句接着一条语句（尽管存在诸如重新排序之类的编译器工件）。

C++ 处理这个问题的方式绝对没有什么特别的，它甚至不限于计算机编程——相反，它是处理有序指令列表的日常方式。

Answer 4

它不是懒惰地评估牛顿

，因此计算是在声明时执行的，而不是在请求时执行的。他追求的是功能代码，而不是 C++ 会做的事情。

Answer 5

如果这个人不太懂技术，你可以尝试：

“这个C++程序中的语句就像做蛋糕所需的步骤。你必须一步一步地执行这些步骤，并且必须按照一定的顺序执行它们才能完成。”取得成功。”

Answer 6

解释一下磅是用赋值运算符赋值的：

pounds = newtons/NEWTONS_PER_POUND;

如果情况并非如此，但磅在使用时被评估（与 cout 语句一样），那么如果牛顿的值发生变化，则该值英镑也会发生变化。由于磅不是任何类型的指针，而是一个简单的整数，因此这是不可能的。

Answer 7

在调试器中单步执行代码怎么样？

IME 没有什么比这更能理解用过程语言编写的程序的执行情况（即，模仿 CPU 实际执行代码的方式）。

Answer 8

你试图让听众经历范式转变——改变他/她理解这段代码的整个方法。

“磅”只是一个数字。它没有
它是如何创建的概念。你告诉
“磅”是如何创建的，它不会
记住。它只会记住什么
它就是这样，而不是它是如何创建的。

将一块内存拟人化似乎有点奇怪。 :-)

Answer 9

举一个稍微复杂一点的例子，其中像 newtons 这样的变量被重复使用并多次赋值。例如：

double pounds, newtons;

newtons = 10.0;
pounds = newtons/NEWTONS_PER_POUND;
cout << pounds << endl;

newtons = 15.0;
pounds = newtons/NEWTONS_PER_POUND;
cout << pounds << endl;

return 0;

向他展示代码和输出。然后请他解释程序如何以及为何为每一行生成不同的数字。我认为这应该有助于推动他将程序视为一个从上到下运行的过程。