C基础学习
1. 正数的补码是它本身、负数的补码是它的绝对值取反、+1
2. ASCII码为0 的字符是 NULL
3. char型和整型一样、都是以补码的形式存储、它其实可以是 -128 ~ 127 所表示的范围、unsigned char是0~255
4. float其实不是精确的数值
5. 不同形式的0值 0、'\0'、'0'、"0" 分别是常量0、空字符NULL、字符0、字符串0、
6. 常量：整型常量、实型常量、字符常量、字符串常量、标识常量define
7. gcc预处理：-E、
常量
#define PI 3.14
#define ADD (2+3)
#define MAX(a, b) a > b ? a : b
#define的内容会在预处理的时候解析处理
变量
用来保存特定内容、在程序执行过程中值随时会发生变化的量
[存储类型] 数据类型 标识符 = 值
type name = value
数据类型：基本数据类型 + 构造类型
存储类型：auto static register extern(说明型)
默认auto：自动分配空间、自动回收空间
register：寄存器类型、只能用来定义局部变量、不能定义全局变量、只能定义32位大小的数据类型
默认auto、放在栈空间、
register存放在CPU、存取速度快
static：静态型、自动初始化为0值或者空值、并且其变量的值有继承性、
修饰变量或者函数时、也把变量或者函数的作用域限制在本文件内
extern：说明型、说明有一个定义在外部、意味着不能改变被说明的变量的值或者类型
auto类型若不分配初始值、值的大小是不确定的、static一定会被初始化为0值
变量的生命周期和作用范围
1）全局变量的作用范围：从变量定义开始、到程序执行结束
局部变量的作用范围：从局部变量定义开始、到语句块执行结束
定义全局变量其实就是多个模块会公用某个变量、一个模块对变量的修改为影响其它模块的使用
__FUNCTION__ 当前所在函数、gcc提供
2）static 作用域、定义开始到本文件执行结束
运算符和表达式
1. sizeof 其实不是关键字、而是运算符、用来测试字符或者数据类型的长度
2. 强制类型转换、转换的是中间过程、而不是变量本身
3. 位运算应用
1）将操作数的某一位置1、其它位不变 num | 1 << n
2）将操作数第n为清0 num & ~(1 << n)
3）测试第n位 num & 1 << n
4) 从一个指定宽度的数中取出其中的某几位 ？？
输入/输出
分为标准IO 和 系统调用IO
1. 格式化输入输出函数 scanf、printf
2. 字符串输入输出函数：getchar、putchar
3. 字符串输入输出函数：gets(!)、puts()
格式控制修饰符
m数据宽度 若int a = 123 、printf("%4d") 会输出空格+123 printf("%2d") 会输出123、也就是宽度不够时、忽略、宽度过宽时、补空格
n小数点后的位数、四舍五入
两个名字相同的函数、语言未知、如何判定是重载实现的还是变参实现的 ？
多传几个参数进去、如果在编译时报语法错误、则是重载实现的
如果编译时不报错、在使用时发现不符合预期、则是用变参实现的
exec族是变参实现的
缓冲机制：
当缓冲机制为行缓冲时、\n强制刷新缓冲区
数组名、本身就是地址常量
scanf必须按照format原样输入
1. scanf使用%s输入字符串时、无法检测输入字符的长度是否已越界
2. 放在循环里、必须校验scanf的返回值(如果要求输入%d(int)、实际输入%c(char)、程序会一直输出上次放到缓冲区的内容)
回车的ascii的码值是10
scanf和getchar连用时、回车本来是想结束scanf的输入、缺被getchar接收、可以使用抑制符*吃掉一个字符、或者用getchar吃掉
scanf("%d", &i);
getchar();
scanf("%c", &ch)
gets(danger): 不检测输入是否越界
fgets保证不出错、单不能保证接收你需要输入的全部、可能想输入10个、只被接收了5个
getline可以接收一个完整的串、也不会越界、因为使用的是动态内存来实现的
所以gets可以使用fgets或者getline来代替、注意getline不是c88或者c99标准库、值存在gunlib里
CFLAGS += -lm 在进行gcc编译时、添加-lm选项
C中进行混合数据类型的判断时、要让数据精度一致
数组
1. 一维数组
1) 定义：[存储类型] 数据类型 标识符 [下标]
2）初始化：
可以不初始化(值不确定、是它指向的内存空间的值)
全部初始化(用大括号包括)
部分初始化(未被初始化的值会被初始化为0)
使用static定义 就算全部没有初始化也会被全部被初始化化为0
3）元素引用
4）数组名 是表示地址的常量、也是数组的起始位置
5）数组越界
应用：
1）冒泡排序 2）选择排序 3）删除发求质数 4）进制转换
2. 二维数组
应用：1）行列互换 2）最大值及其下标 3）求二维数组中各行和各列的和 4）
3. 字符数组
可以使用单个字符或者字符串常量来初始化
会有一个结束标记\0
先放到进程环境的输入缓冲区、然后再写入指定空间
strlen是以\0为标记、以后的字符不计算 sizeof是实际占用的大小、包含\0
指针
1. 变量与地址
变量名其实是给用户用的、地址是给计算机用的、计算机凭借地址值找到某个空间
变量名就是抽象出来的某块地址的名称
2. 指针与指针变量
指针变量：保存指针的变量
指针：具有指向作用的地址
3. 直接访问与间接访问
指针变量所占的地址空间大小是确定的、64位平台是占8个字节、32位是占4个字节
但是不同类型的指针在运算时、意义不同、int *i= &x 会到i所指向的空间取4个字节、double *会取8个字节 char *会取1个字节
int *p = &i
type name = value
type是int * name是p、意义是 定义一个指针类型的变量p、将i的地址赋值给p
4. 空指针与野指针
NULL是define的一个宏、值为0、*p = NULL 也就是将指针指向起始地址为0的一个空间，它不分配给任何人使用、在不确定将指针指向何处时、可以先赋为空指针
野指针是所指向的空间是不确定的、或者压根就没有指向
为了防止野指针的产生、可以在定义指针变量时、给初值NULL int *i = NULL; 在有指向时再赋值即可
void * 可以接收任何类型的指针、也可以赋值给任意类型、在不确定要操作的值类型时可以使用void *
viod *p = NULL
5. 空类型
6. 定于与初始化的书写规则
7. 指针与运算
& * 关系运算 ++ --
8. 指针与数组
int a[3] = {1, 2, 3}
int *p = a; p指向a的起始地址、与a的区别是：p是变量、a是常量
int a[2][3] = {{1,2,3}, {4,5,6}} a是在行上移动的指针 *(a+i)变成列指针
int *p p是在列上移动的指针
char str[] = "hello";
// str = "world"; // 错误的写法、数组名是地址常量
strcpy(str, "wrld"); // 新的字符串比原空间大时、会产生core dump·
puts(str);
/*
char *str = "hello";
strcpy(str, "world"); // 是把原空间的常量覆盖、不允许
str = "world"; // 把str这个指针指向world这个常量即可
puts(str);
9. const与指针
const把某些内容常量化
float pi = 3.14 用变量来保存常量值、但它的值可能被外部改变
const float pi=3.14 把变量pi常量化、不允许修改
与define比会进行语法检测
const int *p; 是指针常量
int const *p; 等价
常量指针：(const int *p)
指针的指向可以发生变化、但指针所指向的当前空间的值不能发生变化
指针常量：(int *const p)
指针的指向不能发生变化、但指针所指向的目标变量的值可以发生变化
const int *const p = &i; //
常量指针举例：
int i = 1;
const int *p = &i;
i = 10; // 可以改变变量的值
*p = 10; // 不可以、因为*p被const修饰、常量化了
const修饰值不能变化、只是锁定通过这个名字不能发生变化、而不是目标变量的值不能变化、可以通过其它方式改变
int j = 100;
p = &j; // 可以、把p指向j的地址
指针常量举例：
int i = 1;
int *const p = &i;
*p = 10; // 可以、改变p指向地址的值
p = &j; // 不允许、指针常量不允许修改指针的指向
10. 指针数组和数组指针
数组指针：是指向数组的指针、本质是一个指针
[存储类型] 数据类型 (*指针名)[下标] = 值
auto int (*p)[3]; ==== int[3] * p
指向包含3个整型元素的数组的指针
指针数组：
[存储类型] 数据类型 * 数组名 [长度]
int * arr[3]; -> type name === int *[3] arr
包含3个指针变量的数组
char * name[5] = {"follow me", "basic", "great", "ccc"}
定义一个数组name、包含5个元素、每个元素是一个指向char 类型的指针
11. 字符指针和字符数组
函数
1. 函数的定义
数据类型 函数名 ([形参说明表]) -- 数据类型 形参名, 数据类型 形参名, ...(可能是定长参数、也可能是变长参数)
2. 函数的传参
1）值传递
2）地址传递 需要在另外的函数中改变其它函数的值的时候、可以使用地址传参
3）全局变量
3. 函数的调用
return 0; // 结束当前函数
echo $?; 输出上次命令的返回值
一个进程的返回状态、是给它的父进程看的
int main(int argc, char *argv[])
int main(int argc, char **argv) --> **argc 其实就是 *argv[]就是一个argv的数组起始地址
argc 是计数器、计算从终端传入的参数个数
argv 是列表、用来保存从终端传入的所有参数(其实就是字符指针数组的首地址)
每个char *指向一个参数字符串、最后以空指针NULL结束
当前shell可以解析通配符
1. 嵌套调用
2. 递归调用
何时跳出、检错、
递归会有调用栈、递归层级太深的时候、会造成栈溢出(栈空间大小是一定的)
传数组名的时候、其实是把数组第一个元素的地址传入
void print_arr(int p[], int n)
void print_arr(int *p, int n)
在作为形参时、int *P 等价于 p[]
在定义变量时、表示分配多大内存的空间 int a[] = {1, 2, 3}
int a[N] = {1, 2, 3}
在使用以下值作为实参时、对应的形参应该是？
-> a *a a[0] &a[3] p[i] p *p p+1
-> int * int int int * int int * int int *
4. 函数与数组
二维数组
int a[M][N] = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
1. 作为一个大的一维数组传入
print_arr(&a[0][0], M*N) // 或者 *a, M*N | a[0]--> *(a+0)
print_arr(*p, int n)
// 这样无法区分行、列
2. 作为二维数组传入、区分行、列
print_arr(a, M, N)
print_arr(int (*p)[N], int m, int n) // 数组的本质是 *(a+i)[j] 行列指针(一个指向数组的指针)
printf("%4d ", *(*(p+i)+j));
p其实就是一个一级指针、指向一个数组的起始位置
或者写成
print_arr(int p[][N], int m, int n)
printf("%4d ", p[i][j]);
3. int a[M][N] = {...};
int *p = *a; --> p相当于一个行指针、所以p[i] 相当于某个元素
int (*q)[N] = a; --> q[i][j] ==> a[i][j]
在使用以下值作为实参时、对应的形参应该是？
-> a[i][j] *(a+i)+j a[i]+j p[i] *p q[i][j] *q q p+3 q+2
-> int int * int * int int int int * int (*)[N] int * int (*)[N]
5. 函数与指针
指针函数(之前的int func(arg) 可以称为整型函数)
返回值 * 函数名(形参)
eg int * fun(int)
函数指针
类型 (*指针名) (形参表)
eg. int (*p)(int)
指的是一个指针、它指向一个函数
int (int, int) *p ==> int *p(int, int)
函数指针数组
类型 (*数组名[下标]) (形参)
eg. int (*arr[N])(int);
数组arr包含N个元素、这n个元素都是指向函数的指针
int (int, int) *funcp[2] ==> int (*funcp[2])(int, int)
指向指针函数的函数指针数组
int *(*funcp[M])(int)
构造类型
1. 结构体
产生及意义：描述不同数据类型的结构
类型描述
struct 结构体名{
数据类型 成员1;
数据类型 成员2;
...
}; // 分号必须有
结构体的类型描述不占用任何空间、不能直接使用等号初始化
int i; // int 是描述、不占用空间 i是变量、占用空间、struct一样、描述不占用空间、定义变量时才占用
一般定义在函数体外
嵌套定义
定义变量(变量、数组、指针)、初始化及成员引用
成员引用：变量名.成员名
struct stu stu = {.math = 98, .chinese = 97} // 只给结构体中部分元素赋值
或者 指针 -> 成员名
struct stu *p; // 定义一个指向结构体的指针
(*指针).成员名
结构体数组
struct st arr[2] = {{"zhang", 11, 98}, {"li", 12, 99}};
注意：在给name赋值时、因为str[NAMESIZE]数组名的数组名str只是数组的起始位置、 不能直接使用 stu.str = "name"、可以使用 strcpy(stu.name, "name")
struct simp_t
{
int i;
char ch;
float f; // 占用4个字节
char ch1; //
} __attribute__((packed)); // 告诉结构体不要进行内存对齐、在网络传输时常用
函数传参(值、地址)
2. 共用体
产生及意义：解决硬件空间不足、同一时刻、n个成员间只能有一个在使用
类型描述
union 共用体名
{
数据类型 成员名1;
数据类型 成员名2;
...
};
嵌套定义
定义变量(变量、数组、指针)
初始化成员及引用
变量名.成员名
6位 指针名->成员名
函数传参(值、地址)
位域
得到32位数字的值
unsigned int32_t i = 0x11223344;
i>>16(高1) + i & 0xFFFF(低16位)
union{
struct{
uint16_t i;
uint16_t j;
}x;
uint32_t y;
}a;
给y赋值、可以得到x+y
3. 枚举值
enum 枚举名称
{
成员1 ;
成员2 ;
...
};
可以当成宏值来使用
enum
{
STATE_RUNNING = 1;
STATE_RUNNING ;
STATE_OVER;
};
直接使用宏定义、在预编译时会被替换成常量值
使用enum是结构体定义、不会在预处理是被替换掉
动态内存管理
1. auto修饰的变量在栈上 static修饰在静态区上, 根据全局还是局部、是否初始化再细化
2. 动态内存可以方便的根据需要来申请空间
原则：谁申请谁来释放
3. void *malloc(size_t size);
realloc 从给定地址处查看是否具有申请的size字节、没有的话、从别处重新查找申请、返回新的空间地址、释放原空间地址、
若是缩小、直接在原基础上从尾压缩
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
int *p;
p = malloc(sizeof(int));
直接用p接收即可、若不包含头文件stdlib、编译器会看不到malloc的函数原型、默认>为int *、就会想要类型强转
if (p == NULL){
printf("malloc error.");
exit(1);
}
*p = 10;
printf("%d\n", *p);
free(p);
exit(0);
}
free之后空间还在、但是可能会重新分配
free之后、要有把指针赋值为空的习惯
3. typedef 针对已有类型去设置新的数据类型(修改原有数据类型名)
typedef 已有的数据类型 新名字;
typedef int FUNC(int) 将参数为int、返回值为int的函数改名为FUNC -> int(int) FUNC
eg. FUNC f; --> int f(int);
typedef int *FUNCP(int);
eg. FUNCP f; --> int *f(int) 给返回值为int *、参数为int的函数FUNCP改名
typedef int *(*FUNCP)(int);
eg. FUNCP f; --> int *(*f)(int) 定义指针变量p、它指向返回值为int *、参数为int的函数
是指向指针函数的指针变量