CS50 Caesar程序问题：大写字母加密后出现不可见字符

我为CS50的Caesar项目写了代码，本地自测符合需求，但用Check50检测时，所有包含大写字母的测试用例全失败。检测显示大写字母间有额外不可见字符，本地运行没这问题。

Check50报错：

:( encrypts "BARFOO" as "EDUIRR" using 3 as key
    expected "ciphertext: ED...", not "ciphertext: E\..."
:( encrypts "BaRFoo" as "FeVJss" using 4 as key
    expected "ciphertext: Fe...", not "ciphertext: F\..."

我的代码：

#include <cs50.h>
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

bool only_digits(string s);
char rotate(int, int);

int main(int argc, string argv[])
{
    // 确保密钥输入正确
    if (argc != 2)
    {
        printf("Usage: ./caesar key\n");
        return 1;
    }
    else
    {
        int cont = only_digits(argv[1]);
        if (cont != 1)
        {
            return 1;
        }
        else
        {
            // 将密钥从字符串转为整数
            int key = atoi(argv[1]);
            string plain = get_string("plain text: \n");
            // 使用密钥旋转字母
            printf("ciphertext: ");
            for (int i = 0, len = strlen(plain); i < len; i++)
            {
                rotate(plain[i], key);
            }
            printf("\n");
        }
    }
}

// 使用密钥旋转字母
char rotate(int p, int i)
{
    // 处理大写字母
    if (isupper(p))
    {
        p = p - 65;
        char c = (p + i) % 26;
        c += 65;
        printf("%c", c);
    }
    // 处理小写字母
    if (islower(p))
    {
        p = p - 97;
        char c = (p + i) % 26;
        c += 97;
        printf("%c", c);
    }
    // 非字母字符保持不变
    else
    {
        printf("%c", p);
    }
    return 0;
}

// 确保输入的密钥仅包含数字
bool only_digits(string s)
{
    for (int i = 0, len = strlen(s); i < len; i++)
    {
        if (!isdigit(s[i]))
        {
            printf("Usage: ./caesar key\n");
            return 0;
        }
    }
    return 1;
}

问题分析 #

问题出在rotate函数的逻辑上：

1. 分支结构错误：第二个if(islower(p))是独立判断，不是else if，导致else分支只和第二个if绑定。当处理大写字母时，第一个if执行完后，第二个if不成立，会直接进入else分支重复打印内容。
2. 修改了原变量值：在处理大写字母时，你修改了p的值（p = p - 65），导致后续判断islower(p)时，p已经变成0-25的数字，必然不满足小写条件，进而执行else分支打印这个数字对应的不可见ASCII字符（比如ASCII 1是控制字符），这就是Check50检测到的额外不可见字符。

修复代码 #

把第二个if改成else if，并且使用临时变量保存计算值，不修改原p：

#include <cs50.h>
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

bool only_digits(string s);
char rotate(int, int);

int main(int argc, string argv[])
{
    if (argc != 2)
    {
        printf("Usage: ./caesar key\n");
        return 1;
    }
    if (!only_digits(argv[1]))
    {
        return 1;
    }
    
    int key = atoi(argv[1]);
    string plain = get_string("plain text: ");
    printf("ciphertext: ");
    
    for (int i = 0, len = strlen(plain); i < len; i++)
    {
        rotate(plain[i], key);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

char rotate(int p, int key)
{
    if (isupper(p))
    {
        // 用临时变量计算，不修改原p
        int temp = p - 'A';
        char c = (temp + key) % 26 + 'A';
        printf("%c", c);
    }
    else if (islower(p))
    {
        int temp = p - 'a';
        char c = (temp + key) % 26 + 'a';
        printf("%c", c);
    }
    else
    {
        printf("%c", p);
    }
    return 0;
}

bool only_digits(string s)
{
    for (int i = 0, len = strlen(s); i < len; i++)
    {
        if (!isdigit(s[i]))
        {
            printf("Usage: ./caesar key\n");
            return false;
        }
    }
    return true;
}

另外，代码里多余的大括号也可以去掉，让结构更清晰。修复后，大写字母只会被处理一次，不会再输出额外的不可见字符，Check50就能通过测试了。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者lozlf