C语言个人精要

发表于 | 分类于 | | 阅读次数:
字数统计: 2.1k 字 | 阅读时长 ≈ 7 分钟

计算机编程基础概念

1. 补码的计算

  • 正数和负数在计算机中的存储都是以二进制的形式。对于正数，直接存储其二进制表示；对于负数，则需要取补码的形式存储。
  • 负数在计算机中的存储最高位表示符号（1：负数，0：正数）。

1.1 反码与补码

  • 原码：1000 1000（符号位不变其余位按位取反）
  • 反码：1111 1001（反码+1）

1.1.1 示例

  • 给定 a = -60，则：
    • (~a) + 1 等于 -61，即为 1100 0001（带符号二进制数的补码形式）。

2. 函数声明优化

  • 在函数声明中，参数的名称并不是必需的，只有参数的类型是必需的。因此下面也是有效的声明：
    1
    int max(int, int);

3. 先声明后使用

  • 为了不出问题还是先声明好，或者就写在 main 之前。

4. 编译器问题

  • 没有特别说明。

5. 数组作为参数传递时

  • double getAverage(int *arr, int size)：在函数中可以通过指针访问数组元素，如 sum += *(arr + i); 或 sum += arr[i];。

6. 随机数

  • srand(unsigned int seed) 是初始化随机数生成种子：
    1. 如果当前系统时间作为种子，由于时间是变化的，种子不同，可以产生不同的随机数。
    2. 计算机中的随机其实不是真正的随机数，如果两次给的种子一样，会生成同样的随机数列。所以，一般会结合不同的时间作为种子来生成随机数，这样更加的随机。
    3. 使用时，参数一般是 unsigned int 类型的整数，比如 srand(10)；
    4. 如果不想用 srand，rand() 产生的随机数，多次运行，结果是一样的。

7. 枚举

  • 枚举值不能连续，这种枚举无法遍历，枚举中的默认值是前一个+1，int。

8. 输出

  • %p 是打印地址的格式说明符，用于以十六进制格式输出内存地址。

9. 字符串

  • 字符串实际上是使用 null 字符 \0 终止的一维字符数组。
  • strlen 是函数，sizeof 是运算操作符，二者得到的结果类型为 size_t，即 unsigned int 类型。
  • sizeof 计算的是变量的大小，不受字符 \0 影响；而 strlen 计算的是字符串的长度，以 \0 作为长度判定依据。

10. 指针

  • 所有实际数据类型，不管是整型、浮点型、字符型，还是其他的数据类型，对应指针的值的类型都是一样的，都是一个代表内存地址的长的十六进制数。
  • 在变量声明的时候，如果没有确切的地址可以赋值，为指针变量赋一个 NULL 值是一个良好的编程习惯。赋为 NULL 值的指针被称为空指针。
  • 如需检查一个空指针，您可以使用 if 语句，如下所示：
    1
    2
    if(ptr) /* 如果 p 非空，则完成 */
    if(!ptr) /* 如果 p 为空，则完成 */
  • 我们喜欢在程序中使用指针代替数组，因为变量指针可以递增，而数组不能递增，数组可以看成一个指针常量。
  • 函数指针：
    • int (*p)(int, int) = &max; // & 可以省略
    • 其中 max 是定义的函数 int max(int x, int y);

11. 回调函数

  • 回调函数是由别人的函数执行时调用你实现的函数。例如，当你到商店买东西，刚好你要的东西没有货，于是你在店员那里留下了你的电话，过了几天店里有货了，店员就打了你的电话，然后你接到电话后就到店里去取了货。在这个例子里，你的电话号码就叫回调函数，你把电话留给店员就叫登记回调函数，店里后来有货了叫做触发了回调关联的事件，店员给你打电话叫做调用回调函数，你到店里去取货叫做响应回调事件。

12. 位域

  • 位域是一种结构类型，成员是按二进位分配的。例如：
    1
    2
    3
    4
    5
    struct bs {
        int a:8;
        int b:2;
        int c:6;
    } data;
  • 位域在本质上就是一种结构类型，不过其成员是按二进位分配的。一个位域存储在同一个字节中，如一个字节所剩空间不够存放另一位域时，则会从下一单元起存放该位域。也可以有意使某位域从下一单元开始。
  • 结构体内存分配原则：
    • 原则一：结构体中元素按照定义顺序存放到内存中，但并不是紧密排列。每个元素存放的位置一定会在自己大小的整数倍上开始。
    • 原则二：在原则一的基础上，检查计算出的存储单元是否为所有元素中最宽的元素长度的整数倍。若是，则结束；否则，将其补齐为它的整数倍。
  • 定义位域时，各个成员的类型最好保持一致，比如都用 char，或都用 int，不要混合使用，这样才能达到节省内存空间的目的。
  • 共用体：
    • 使用 union 关键字定义，结构和定义类似于结构体，只是使用和内存不一样。共用体中的所有成员是公用内存的，大小是其中最大的成员的内存，后面的会把前面的值占用。

13. define（预处理）

  • #define 用于定义宏，例如：
    1
    2
    3
    #define PI 3.14159
    #define MAX(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
    typedef unsigned char uchar
  • typedef 为数据类型（可以是已有，也可以是用户自定义的）取个别名。
  • #define 和 typedef 的区别在于：
    • typedef 仅限于为类型定义符号名称，#define 不仅可以为类型定义别名，也能为数值定义别名。
    • typedef 是由编译器执行解释的，#define 语句是由预编译器进行处理的。

14. 输入与输出

  • C 语言把所有的设备都当作文件。【Linux中一切皆是文件】所以设备（比如显示器）被处理的方式与文件相同。以下三个文件会在程序执行时自动打开，以便访问键盘和屏幕：stdin，stdout，stderr。
  • 输入：
    • scanf("%f", &f);
    • scanf("%s %d", str, &i);
    • 在读取字符串时，只要遇到一个空格，scanf() 就会停止读取，所以 “this is test” 对 scanf() 来说是三个字符串。
    • scanf() 函数返回的值为：正确按指定格式输入变量的个数；也即能正确接收到值的变量个数。
    • scanf("c1=%c", &c1);
    • 输入多个数时，不要加空格。
    • 输入：scanf，getchar，gets
  • 输出：
    • printf，putchar，puts

15. 文件处理

  • 一般流程是先打开文件（fopen）–读/写文件（与输入输出基本一致，加 f）–处理–关闭文件（fclose）。
  • 读文件是读到缓冲流中。
  • 为什么读的时候是有记忆的？这是因为文件指针在每次读取后会移动到下一个位置，直到文件末尾。

16. 预处理器指令

  • #define 定义宏
  • #include 包含文件
  • #undef 取消宏定义
  • #ifdef 条件编译
  • #if ... #endif 条件编译
  • #error 生成错误信息
  • #pragma 设置编译器选项

17. 头文件

  • #include <file> 引用系统文件
  • #include "file" 引用用户头文件
  • 防止重复包含：
    1
    2
    3
    4
    #ifndef HEADER_FILE
    #define HEADER_FILE
    // the entire header file content
    #endif
  • 建议把所有的常量、宏、系统全局变量和函数原型写在头文件中，在需要的时候随时引用这些头文件。

18. 类型转换

  • 类型转换遵循一定的规则，例如：
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    double <--- float
      ^
      |
      |
    long
      ^
      |
    unsigned
      ^
      |
    int <--- short, char

19. 内存管理

  • 动态分配内存：
    • void *calloc(int num, int size);
    • void *malloc(int num);
    • void *realloc(void *address, int newsize); （这个一般不要用）
    • 例如：description = (char *)malloc(200 * sizeof(char));
  • 释放内存：
    • void free(void *address);
    • 指针释放后要置 NULL。

20. scanf 格式说明符

  • d 输入十进制整数
  • o 输入八进制整数
  • x 输入十六进制整数
  • u 输入无符号十进制整数
  • f 或 e 输入实型数（用小数形式或指数形式）
  • c 输入单个字符
  • s 输入字符串
  • ld 长整型
  • Lf 双精度浮点数

21. printf 中 %p 的输出应用

  • %p 表示输出以内存中实际存储一个变量格式（十六进制、32位或64位，视机器的位数而定）的值，通常也就是地址的值，但也不一定，要看具体输出的是什么。
显示 Gitment 评论