“Hello world!”的N種寫法

在初學一門程式設計語言的時候，寫一個“Hello world!”程式是最常見的入門方法。通過寫一個成功的“Hello world!”，可以實踐這門語言最基本的文法特性，還可以帶給自己成就感，真是一舉兩得。C/C++語言本身有很多特性，如果能夠將這些技術分解出來變 成一個個的“Hello world!”，並且將這些技術點到為止，貌似也算是一件善事。這裡，列舉了10個“Hello world!”程式，大家雅俗共賞一下。

在初學一門程式設計語言的時候，寫一個 “Hello world!”程式是最常見的入門方法。通過寫一個成功的“Hello world!”，可以實踐這門語言最基本的文法特性，還可以帶給自己成就感，真是一舉兩得。C/C++語言本身有很多特性，如果能夠將這些技術分解出來變 成一個個的“Hello world!”，並且將這些技術點到為止，貌似也算是一件善事。這裡，列舉了10個“Hello world!”程式，大家雅俗共賞一下。

1. 最經典的“Hello world!”
“Hello world!”最經典的寫法當然是直接用 printf 輸出“Hello world!”這幾個字元了。無論用C還是 C++，寫起來都非常的簡潔明了。這裡把最常見的幾個全部列在下面。

#include <stdio.h>
#include <iostream>

int main()
{
    printf("Hello world!");                   // 教科書的寫法
    puts("Hello world!");                     // 我最喜歡的
    puts("Hello" " " "world!");               // 拼接字串
    std::cout << "Hello world!" << std::endl; // C++風格的教科書寫法

    return 0;
}

特別需要注意的是，在C/C++裡，如果兩個字串之間除空白符以外沒有任何東西，編譯器會自動認為這兩個字串是連在一起的字串。這樣，如果一個字串過長，可以用這種方法換行來寫，既不浪費效能，又美觀。

2. 用宏寫的“Hello world!”
在C/C++裡，宏是一個神奇的東西。特別是在C語言中，宏可以幫我們做一些“又髒又累”的活，包括拼接代碼片斷、隱藏繁瑣的實現細節等等。其中特別有趣的是“#”的用法，它可以“提取”參數的名字，把它變成字串。#include <stdio.h>

#define Say(sth) puts(#sth)

int main()
{
    return Say(Hello world!);
}

請注意，這個Hello world可是完全沒有出現引號哦！

3. 斷章取義的“Hello world!”
字 符串是一種常量這當然毫無疑問，但是它的類型是什麼，這就需要考慮一下了。使用C++的typeid就可以這個問題的答案，而且只要是符合C或C++標準 的編譯器就應該是一樣的結果。比如字串“Hello world!”，它的類型就是 char const [13]。
知道了這個，就可以寫出以下的“Hello world!”：#include <stdio.h>

int main()
{
    return puts(&"Do not say: Hello world!"[12]);
}

4. 退出時啟動並執行“Hello world!”
大 家都知道 main 函數退出意味著程式結束，可是這並不完全正確，我們完全可以在 main 函數退出以後做很多事呢——比如說，輸出“Hello world!”。這個功能依賴於C標準庫中提供的函數 atexit()，調用這個函數並註冊自己的回呼函數就行。需要注意，這個函數可以調用多次，最後註冊的函數最先執行。#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void say()
{
    printf("world!");
}

void sth()
{
    printf("Hello ");
}

int main()
{
    return atexit(say), atexit(sth);
}

5. 讀取自己的“Hello world!”
C/C++的編譯器提供了一些有用的內建宏，最常用的就是 __FILE__ 和 __LINE__ 了。其中，__FILE__ 代表當前的源檔案的檔案名稱，嗯，對了，如果我們讓這個程式讀取自己的源檔案，不就可以做一個很有意思的“Hello world!”了嗎？// Hello world!

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>

int main()
{
    std::ifstream ifs(__FILE__);
    std::string say, some, word;

    ifs >> say >> some >> word;
    std::cout << some << " " << word;

    return 0;
}

6. 話分兩頭的“Hello world!”
有了C++的類，我們就可以光明正大的在 main 函數執行之前和之後做感興趣的事情了。我們可以聲明一個全域的類的執行個體，這樣，在 main 函數執行之前會調用這個類的建構函式，結束之後則會調用解構函式。#include <iostream>

class say
{
public:
    say()
    {
        std::cout << "Hell";
    }

    ~say()
    {
        std::cout << "world!";
    }
}hello;

int main()
{
    std::cout << "o ";
    return 0;
}

7. 傳入模板的“Hello world!”
C++的模板功能極為強大，可以說是C++裡面最艱深、最經典、最時尚的部分。一個“Hello world!”當然無法使用很多很進階的模板技巧，我也不想只使用模板特化這樣無阻掛齒的小技巧，嗯，那就來示範一個比較罕見的用法吧。#include <iostream>

template <char * words>
class say
{
public:
    void operator () ()
    {
        std::cout << words;
    }
};

extern char hello[] = "Hello world!";

int main()
{
    return say<hello>()(), 0;
}

請注意，這個 extern 是十分必要的，只有加上了 extern，這個指標才是一個編譯器間可以確定的值，也才可以參與模板運算。還有，hello 必須為數群組類型，而不能為 char*，這個道理和加 extern 是一樣的。
此外，這裡還示範了 functor 的用法，嗯，關於它的優點就不在這裡多說了，反正是與原生指標相比有很多好處就是了。

8. 調用私人函數的“Hello world!”
我們知道，C++類的私人函數是不能被外界訪問的，比如說 main 函數裡面，它絕對不能訪問類的私人函數，除非把它設為類的友元函數。不過我們還是可以用一些比較奇怪的方法訪問類的私人函數——當然，這個私人函數必須滿足一個條件：它是虛函數。
這裡就涉及到一個問題，指向虛函數的虛表放在哪裡？對於 VS.Net 2003 而言，虛表是類的第一個成員，虛函數指標按照函式宣告的順序放在虛表裡面。當然，這個說法並不嚴謹，更細節的東西還是去看看那本“成人高鈣奶粉”吧，它會給出最權威的解答。
這裡是一個很有意思的例子：#include <iostream>
#include <cstddef>

class secret
{
private:
    virtual void say()
    {
        std::cout << "Hello world!";
    }
};

int main()
{
    secret word;
    (reinterpret_cast<void (*)()>(**(intptr_t**)(&word)))();

    return 0;
}

9. 最暴力的“Hello world!”
最暴力 的調用函數的方法是：直接修改函數的返回地址，讓這個地址指向我們想要調用的函數。這也就是緩衝區溢位漏洞的應用方法了，不過裡面還涉及到很多問題，在這 裡就不一一列舉，想要瞭解的話，還是去 Google 吧。這裡只示範一個可以在 VS.Net 2003 下可以用的“Hello world!”。#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stddef.h>

void say()
{
    puts("Hello world!");
    exit(0);
}

int main()
{
    volatile intptr_t a = 0;
    volatile intptr_t * p = &a;

    *(p + 2) = (intptr_t)say;
    *(p + 3) = (intptr_t)say;

    return 0;
}

10. 外星人說的“Hello world!”
好了，這個“Hello world!”是最匪夷所思的一個了！不過它並沒有涉及任何複雜的C/C++語言特性，只是看起來有點酷。你能看懂外星人在說什麼不？
#include <stdio.h>

void alien_say(char * p)
{
    while (putchar(*(p += *(p + 1) - *p)));
}

int main()
{
    return alien_say("BETHO! Altec oh liryom(a loadjudas!) dowd."), 0;
}