C语言冒泡排序输出垃圾值与数组长度计算异常问题排查

1. 数组长度计算错误 #

你计算数组长度的代码多嵌套了一层sizeof运算：

// 错误写法
size_t a_length =  sizeof(sizeof(a)/sizeof(a[0]));

sizeof(a)/sizeof(a[0])本身已经是数组的元素个数数值，再套一层sizeof实际是求该数值的类型（size_t）占用的内存字节数。64位系统下size_t占8字节，所以无论数组实际长度是多少，你计算得到的长度都是8，这就是数组b计算得到长度为8而非7的直接原因。

修复方案：去掉外层sizeof即可：

// 正确写法
size_t a_length = sizeof(a)/sizeof(a[0]);
size_t b_length = sizeof(b)/sizeof(b[0]);

2. 数组越界访问问题 #

代码中存在两处数组越界访问，这是输出垃圾值的核心原因：

• 排序循环逻辑错误：排序时的循环for (int i = 0; i < len; i++)中，你会访问array[i+1]，当i = len-1时，i+1 = len已经超出数组合法下标范围（数组下标范围为0 ~ len-1），会读取到数组外的内存数据。
  修复方案：将循环条件改为i < len - 1
• 打印循环逻辑错误：打印的循环for (int i = 0; i <= len; i++)中，<= len同样会访问到下标为len的非法内存。
  修复方案：将循环条件改为i < len

修复后完整代码 #

#include <stdio.h>

void bubbleSort(int array[], int len){
    int temp;
    int counter = -1; 
    printf("\n");
    while(counter != 0){
        counter = 0;
        // 修复循环边界
        for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
            if (array[i] > array[i + 1]){
                temp = array[i + 1];
                array[i + 1] = array[i];
                array[i] = temp;
                counter++;
            }
        }
    }
    // 修复打印边界
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        printf("%i ", array[i]);
    }
    printf("\nBubble Sort Completed\n");
}

int main(void){
    int a[] = {1, 2, 4, 5, 7 ,6, 8, 3, 9};
    int b[] = {10, 20, 40, 54, 23, 23, 12};
    // 修复长度计算
    size_t a_length =  sizeof(a)/sizeof(a[0]);
    size_t b_length =  sizeof(b)/sizeof(b[0]);
    bubbleSort(a, a_length);
    bubbleSort(b, b_length);
    return 0;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者David Huang