【c】搭建c知识体系：Basics

2022-04-23 C c 0 0 评论字数统计: 2.5k(字) 阅读时长: 9(分)

1.本篇目的：搭建并完善C知识体系

2.本篇的结构

第一部分：基础点
第二部分：调试技巧

第一部分：基础点

预处理器
- #include指令：文件包含，该指令所在的行都将被替换为由文件名指定的文件的内容，一种将所有声明捆绑在一起的较好的办法，保证所有的源文件有相同的定义与变量声明
  #include “文件” ：先在源文件所在位置查找该文件，如果在该位置未找到，再根据相应规则查找
  #include <文件> ：根据相应规则查找
- #define指令：宏替换，#define 名字替换文本
- 宏
  ：将函数定义为宏可避免调用函数时所需的运行时开销

变量存储类别

静态存储方式	程序运行期间分配固定的存储空间的方式。静态存储区中存放了在整个程序执行过程中都存在的变量，如全局变量。
动态存储方式	指在程序运行期间根据需要进行动态的分配存储空间的方式。动态存储区中存放的变量是根据程序运行的需要而建立和释放的，通常包括：函数形式参数；自动变量；函数调用时的现场保护和返回地址等。

类型	作用域	存储位置	生命周期	特点	实例
static静态变量	所在文件，准确地说作用域是从定义之处开始，到文件结尾处结束（static 全局变量）、所在函数（static 局部变量）	定义后一直占据存储空间，内存的静态区	程序运行期间	只被初始化一次（程序执行前，编译时），即使函数被调用多次，该变量的值也不会重置，初始化表达式是常量表达式，没有初始化表达式的元素被初始化为0或空字符	void func1(void) { /* ‘thingy’ 是 ‘func1’ 的局部变量 - 只初始化一次 * 每次调用函数 ‘func1’ ‘thingy’ 值不会被重置。 */ static int thingy=5; thingy++; printf(“ thingy 为 %d ， count 为 %d\n”, thingy, count); } thingy 为 6 ， count 为 9 thingy 为 7 ， count 为 8 thingy 为 8 ， count 为 7 thingy 为 9 ， count 为 6 thingy 为 10 ， count 为 5 thingy 为 11 ， count 为 4 thingy 为 12 ， count 为 3 thingy 为 13 ， count 为 2 thingy 为 14 ， count 为 1 thingy 为 15 ， count 为 0
register	定义存储在寄存器中而不是 RAM 中的局部变量、函数形参（局部静态变量不能定义为寄存器变量）	定义 ‘register’ 并不意味着变量将被存储在寄存器中，它意味着变量可能存储在寄存器中，这取决于硬件和实现的限制		1.访问速度更快，在需要频繁访问的变量上使用 register 存储类可以提高程序的运行速度 2.变量的最大尺寸等于寄存器的大小（通常是一个字），且不能对它应用一元的 ‘&’ 运算符（因为它没有内存位置）即不能直接取地址	{ register int miles; }
外部变量external	外部变量的意义是某函数可以调用在该函数之后定义的变量。或定义在其他文件中声明的全局变量或函数，当使用 extern 关键字时，不会为变量分配任何存储空间，而只是指示编译器该变量在其他文件中定义			1.只被初始化一次（程序执行前），初始化表达式必须是常量表达式，没有初始化表达式的元素被初始化为0;2.通常用于当有两个或多个文件共享相同的全局变量或函数的时候	#includ <stdio.h> int main() { //定义外部局部变量 extern int x; return 0; } int x=100;
自动变量auto	仅函数内部，所有局部变量默认的存储类		函数被调用期间,在函数开始时被创建，在函数结束时被销毁	每次进入函数或程序块都初始化，没有初始化表达式的元素被初始化为0	{ int mount; auto int month; }

函数

函数	形式	说明
内部函数（静态函数）	static [数据类型] 函数名（[参数]）	不能被其他源文件调用的函数称为内部函数，static是对函数的作用范围的一个限定，限定该函数只能在其所处的源文件中使用，因此在不同文件中出现相同的函数名称的内部函数是没有问题的。
外部函数	extern [数据类型] 函数名([参数])	能被其他源文件调用的函数称为外部函数，C语言规定，在没有指定函数的作用范围时，系统会默认认为是外部函数，因此当需要定义外部函数时extern也可以省略。 extern可以省略;

指针
运算符&：取地址，只能应用于内存中对象，即变量与数组元素，不能作用与表达式、常量、或register变量
运算符：间接寻址或间接引用运算符，作用于指针时，将访问指针所指向的对象。
&、优先级高于算术运算符
指针变量可以相互赋值，指向相同的对象
- 1）指针与数组：
一般，指针编写的程序比用数组下标编写的程序执行速度快
一个通过数组和下标实现的表达式可等价地通过指针和偏移量实现
char s[] == char *s 、&a[2] == a+2 （a数组）
- 2）特性
  - 某些情况下对指针进行比较运算（如指针p、q指向同一个数组的成员）
  - 指针可以和整数相加或相减
  - 指针的算术运算具有一致性：所有的指针运算都会自动考虑它所指向的对象的长度
  - 有效的指针运算：
    - 相同类型指针之间赋值运算
    - 指针同整数之间的加法减法
    - 指向相同数组中元素的两个指针间的减法和比较运算
    - 指针赋值为0或指针与0之间的比较运算
- 3）指针数组、指针的指针
  - 如char *lineptr[10]
    - 初始化：如，static char *name[] = {“xiaoming”,”xiaoqiang”}
  - 指针数组优点：数组的每一个元素的长度可以不同
- 4)函数指针
  K&R P99
运算符优先级
1）优先级1：数组下标[]，圆括号( )，成员选择（对象）.，成员选择（指针）->
结合方向为左到右
2）优先级2：负号运算符-，强制类型转换，自增运算符++，自减运算符–，取值运算符，取地址运算符&，逻辑非运算符！，按位取反运算符~，长度运算sizeof符，结合方向为右到左
3）优先级3：除/，乘*，余数%，结合方向为左到右
4）优先级4：加+，减-，结合方向为左到右
5）优先级5：左移<<，右移>>，结合方向为左到右
6）优先级6：大于>，大于等于>=，小于<，小于等于<=，结合方向为左到右
7）优先级7：等于==，不等于!=，结合方向为左到右
8）优先级8：级别先后为，按位与&，按位异或^，按位或| ，逻辑与&&，逻辑或|| 条件运算符?:，注意得是条件运算结合方向为右到左
9）优先级9：赋值运算符=，除后赋值/=，乘后赋值*=，取模后赋值%=，加后赋值+=，减后赋值-=，左移后赋值<<=，右移后赋值>>=，按位与后赋值&=，按位异或后赋值^=，按位或后赋值|=，结合方向为右到左
结构
struct point {
int x;
int y;
};
- 声明：struct {int x,int y} x,y,z; #分配存储空间
  struct point pt;

初始化：
struct point maxpt = {320, 200};

成员：maxpt.x
maxpt.y

嵌套：
struct rect {
struct point pt1;
struct point pt2;
};
struct rect screen;
- 成员： screen.pt1.x

合法操作：
1.作为一个整体赋值和赋值
2.通过&取地址
3.访问其成员

结构指针：
struct point *ptrstr;
ptrstr -> x
结构数组

struct key {
char *word;
int count;
} keytab[] = { 			
		 { "auto", 0 },
			 { "break", 0 },
			 { "case", 0 }			
}

}；

结构指针

关键字统计

自引用结构
K$R P116 ex:统计输入所有单词出现频次（二叉树）
表查找

类型定义（typedef）

联合

位字段

命令行参数

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(int argc, char *argv[] )
{
        #./test -x 注意优先级顺序
        printf("%s\n",argv[0]);#./test
        printf("%c\n",(*++argv)[0]);#-  argv指向argv[1]
        printf("%c\n",*++argv[0]);#x,先与[]结合,所以依然指向argv[1]
        printf("%d\n",argc);#2
}

运算符集合
控制流语句
标准库
输入输出：printf (“%d”,i)、scanf(“%d”,&i)
文件访问：
1.打开文件，返回文件指针
1
2
3
FILE *fp;
FILE *fopen(char *name,char *mode)
fp = fopen(name,mode)

2.文件读写

int getc(FILE *fp)

int putc(FILE *fp)

#define getchar() getc(stdin)
#define putchar(c) putc((c), stdout)

1 2	int fscanf(FILE fp, char format, ...) int fprintf(FILE fp, char format, ...)

3.关闭文件

int fclose (FILE *fp)

错误处理

stderr 和exit

fprintf(stderr, "%s: can't open %s\n",prog, *argv);

int ferror（FILE *fp）#若流fp中出错，则函数返回一个非0值

int feof(FILE *fp) #如果指定的文件到达文件结尾，返回一个非0值

行输入行输出

char *fgets(char *line, int maxline, FILE *fp) #读文件一行到line

int fputs(char *line, FILE *fp)#写line到文件

其他函数

![字符和字符串操作函数](https://github.com/hxlpub/imgs/blob/master/%E5%AD%97%E7%AC%A6%E4%B8%B2%E5%AD%97%E7%AC%A6%E7%B1%BB%E5%87%BD%E6%95%B0.png?raw=true&ynotemdtimestamp=1650186921046)

第二部分：调试技巧

#gdb 段错误
gcc -o a -g a.c a.h
gcc ./a
r#运行
bt#查看seg fault

本文链接： https://hxlpub.github.io/2022/04/23/c_new/
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Hongxun

System Developer

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