日志

c语言复习笔记

 来源    2021-01-14    1  
  • C语言复习笔记
    • C语言编译环境与发展史
    • 数据类型
      • 枚举类型
      • 定义类型别名:typedef关键字
    • 控制流和函数
      • switch
      • goto
      • 可变长参数列表
    • 操作符和表达式
      • 位运算
      • 移位运算
      • 操作符优先级
    • 基本输入输出
      • 格式化输出
      • 输入/输出
      • 缓冲区
    • 指针与数组
      • 指针
      • 常量指针、指针常量、指向常量的指针常量
      • 函数指针、指针函数、回调函数
      • 字符串常量
      • 数组
    • 字符串
    • 结构体和联合体
      • 结构体
        • 边界对齐
        • 位段(不适用于需要移植的项目)
      • 联合体
    • 动态内存分配
    • 其他
      • 常用库函数
      • 命令行参数
      • 预编译
        • 预定义符号
        • 条件编译
        • 文件包含
      • 变量的存储

C语言复习笔记

C语言编译环境与发展史

C语言是一门编译型的编程语言,源代码要经过编译器编译成汇编代码,汇编代码经过汇编成机器码之后才能被机器执行。编译器(如下图gcc)编译包括四步:1.预处理(Preprocessing), 2.编译(Compilation), 3.汇编(Assemble), 4.链接(Linking),下面这张图已经够详细了。

C语言在不同环境下的编译方式有很大不同,一大堆名词可能会看得云里雾里,所以对下列名词进行解释。在类Unix系统(Linux发行版、macOS)上主流的两个编译器,一个是gcc,一个是Clang。gcc是属于GNU(免费UNIX软件集合)项目的编译器,Clang是LLVM项目的编译器。在Windows上,微软的集成开发环境(Visual Studio)上自带了C语言的编译器;或者选择在Widnows上模拟Linux的编译环境,可以选择MinGW或Cygwin。

MinGW下载地址:https://sourceforge.net/projects/mingw/

根据CPU的指令集不同,可以分为复杂指令集和简单指令集,复杂指令集的代表是Intel,简单指令集的代表是ARM。如果要在Intel CPU的机器上编译能够运行在ARM架构CPU的机器上,还需要用到交叉编译工具链。做嵌入式的C语言开发离不开这个。

# 使用gcc编译器编译hello.c源代码
# 编译完成后会生成一个hello的可执行文件
gcc hello.c -o hello

C语言主要的三个标准:C89(C90)、C99、C11,语言标准的命名是标准的公布年份。

  • C90是第一个C语言标准,其内容和ANSI C保持一致。
  • C99是第二个C语言标准。在C90的基础上增加了:1.国际化编程;2.解决明显的缺陷;3.适应科学和工程项目中的关键数值计算。
    • 增加了对编译器的限制,比如源程序每行要求至少支持到 4095 字节,变量名函数名的要求支持到 63 字节(extern 要求支持到 31)。
    • 增强了预处理功能。例如:
    • 宏支持取可变参数 #define Macro(...) __VA_ARGS__
    • 使用宏的时候,允许省略参数,被省略的参数会被扩展成空串。
    • 支持 // 开头的单行注释(这个特性实际上在C89的很多编译器上已经被支持了)
    • 增加了新关键字 restrict, inline, _Complex, _Imaginary, _Bool
    • 支持 long long, long double _Complex, float _Complex 等类型
    • 支持不定长的数组,即数组长度可以在运行时决定,比如利用变量作为数组长度。声明时使用 int a[var] 的形式。不过考虑到效率和实现,不定长数组不能用在全局,或 struct 与 union 里。
    • 变量声明不必放在语句块的开头,for 语句提倡写成 for(int i=0;i<100;++i) 的形式,即i 只在 for 语句块内部有效。
    • 允许采用(type_name){xx,xx,xx} 类似于 C++ 的构造函数的形式构造匿名的结构体。
    • 复合字面量:初始化结构的时候允许对特定的元素赋值,形式为:
    • struct test{int a[3],b;} foo[] = { [0].a = {1}, [1].a = 2 };
    • struct test{int a, b, c, d;} foo = { .a = 1, .c = 3, 4, .b = 5 }; // 3,4 是对 .c,.d 赋值的
    • 格式化字符串中,利用 \u 支持 unicode 的字符。
    • 支持 16 进制的浮点数的描述。
    • printf scanf 的格式化串增加了对 long long int 类型的支持。
    • 浮点数的内部数据描述支持了新标准,可以使用 #pragma 编译器指令指定。
    • 除了已有的 __line__ __file__ 以外,增加了 __func__ 得到当前的函数名。
    • 允许编译器化简非常数的表达式。
    • 修改了 /% 处理负数时的定义,这样可以给出明确的结果,例如在C89中-22 / 7 = -3, -22% 7 = -1,也可以-22 / 7= -4, -22% 7 = 6。 而C99中明确为 -22 / 7 = -3, -22% 7 = -1,只有一种结果。
    • 取消了函数返回类型默认为 int 的规定。
    • 允许 struct 定义的最后一个数组不指定其长度,写做 [](flexible array member)。
    • const const int i 将被当作 const int i 处理。
    • 增加和修改了一些标准头文件,比如定义 bool 的 <stdbool.h> ,定义一些标准长度的 int 的 <inttypes.h> ,定义复数的 <complex.h> ,定义宽字符的 <wctype.h> ,类似于泛型的数学函数 <tgmath.h>, 浮点数相关的 <fenv.h>。 在<stdarg.h> 增加了 va_copy 用于复制 ... 的参数。里增加了 struct tmx ,对 struct tm 做了扩展。
    • 输入输出对宽字符以及长整数等做了相应的支持。
  • C11是最近的一次C语言标准。主要是提高了对C++的兼容性。
    • 对齐处理(Alignment)的标准化(包括_Alignas标志符,alignof运算符, aligned_alloc函数以及<stdalign.h>头文件。
    • Noreturn 函数标记,类似于 gcc 的 __attribute_((noreturn))。
    • _Generic 关键字。
    • 多线程(Multithreading)支持,包括:
    • _Thread_local存储类型标识符,<threads.h>头文件,里面包含了线程的创建和管理函数。
    • _Atomic类型修饰符和<stdatomic.h>头文件。
    • 增强的Unicode的支持。基于C Unicode技术报告ISO/IEC TR 19769:2004,增强了对Unicode的支持。包括为UTF-16/UTF-32编码增加了char16_t和char32_t数据类型,提供了包含unicode字符串转换函数的头文件<uchar.h>.
    • 删除了 gets() 函数,使用一个新的更安全的函数gets_s()替代。
    • 增加了边界检查函数接口,定义了新的安全的函数,例如 fopen_s(),strcat_s() 等等。
    • 增加了更多浮点处理宏。
    • 匿名结构体/联合体支持。这个在gcc早已存在,C11将其引入标准。
    • 静态断言(static assertions),_Static_assert(),在解释 #if 和 #error 之后被处理。
    • 新的 fopen() 模式,(“…x”)。类似 POSIX 中的 O_CREAT|O_EXCL,在文件锁中比较常用。
    • 新增 quick_exit() 函数作为第三种终止程序的方式。当 exit()失败时可以做最少的清理工作。

数据类型

基本数据类型:short、int、long、char、float、double。

注:在不同字长的机器上,数据类型占据的字节长度以实际为准。比如在32位机器上int占据的内存大小是4 个byte;double占据的内存大小是8 个byte;

基本数据类型的转换只能从高精度到低精度:

另外,在<limit.h>中规定了整型的上下限值。

类型 有符号最小值 有符号最大值 无符号最大值
字符 SCHAR_MIN SCHAR_MAX UCHAR_MAX
短整型 SHRT_MIN SHRT_MAX USHRT_MAX
整型 INT_MIN INT_MAX UINT_MAX
长整型 LONG_MIN LONG_MAX ULONG_MAX

在<float.h>中规定了浮点数的上下限值。

类型 最小值 最大值
float FLT_MIN FLT_MAX
double DBL_MIN DBL_MAX
long double LDBL_MIN LDBL_MAX

枚举类型

//定义枚举类型
enum WEEKDAY {
    MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY,
    THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY,
    SUNDAY
};
enum SHORT_WEEKDAY {
    MON = 1, TUE = 2, WED = 3,
    THU = 4, FRI = 5, SAT = 6,
    SUN = 0
};
printf("%d\n", MONDAY); //0
printf("%d\n", sizeof(MONDAY)); //4
enum WEEKDAY mon = MONDAY; //定义枚举变量

定义类型别名:typedef关键字

typedef int IntegerNumber;
IntegerNumber a;

控制流和函数

  • if-else
  • while
  • do-while
  • for
  • switch-case-default
  • break
  • continue
  • goto

switch

#include <stdio.h>
int main() {
    enum {
        SUN, MON, TUE, WED, THU, FRI, STA
    };
    int input;
    while (1) {
        printf("input=");
        scanf("%d", &input);
        switch (input) {
            case 0:
                printf("Today is SUN.\n");
                break;
            case 1:
                printf("Today is MON.\n");
                break;
            case 2:
                printf("Today is TUE.\n");
                break;
            case 3:
                printf("Today is WED.\n");
                break;
            case 4:
                printf("Today is THU.\n");
                break;
            case 5:
                printf("Today is FRI.\n");
                break;
            case 6:
                printf("Today is STA.\n");
                break;
            default:
                printf("WRONG INPUT\n");
                break;
        }
    }
    return 0;
}

goto

#include <stdio.h>
int main() {
    int number;
    outer:
    printf("input a number:");
    scanf("%d", &number);
    if (number < 0) {
        printf("the input number can't be negative\n");
        goto outer;
    }
    printf("input success:%d\n", number);
    return 0;
}

可变长参数列表

#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
int calc_sum_of_numbers(int n, ...) {
    int sum = 0;
    va_list var_arg;//声明结构体对象
    va_start(var_arg, n);//初始化参数指针,分配内存
    for (int i = 0; i < n; ++i) {//指针往后移动多少位需要传参
        sum += va_arg(var_arg, int);//通过指针间接访问,并向后移动一位
    }
    va_end(var_arg);//销毁指针,释放内存
    return sum;
}
int main() {
    int res = calc_sum_of_numbers(3, 1, 2, 3);
    printf("res=%d\n", res);
    return 0;
}

操作符和表达式

  • 算术操作符:算数运算 + - * / %
  • 移位操作符:进行二进制移位操作 << 左移直接丢弃 >> 右移分为逻辑右移(补0)和算数右移(符号不变)
  • 位操作符:进行二进制位运算 AND(按位与,&,相同为1)、OR(按位或,|,有1为1)、XOR(按位异或,^,不同为1)
  • 赋值 = 从右到左 可以和其他操作符结合
  • 单目操作符:只作用于一个变量 ! ++ - & sizeof ~ -- + * (类型)
相关文章
C/C++ C语言复习笔记-17种小算法-解决实际问题
日志判断日期为一年中的第几天(考虑闰年) /* * 计算该日在本年中是第几天,注意闰年问题 * 以3月5日为例,应该先把前两个月的加起来,然后再加上5天即本年的第几天 * 特殊情况,闰年且输入月份大于3时 ...
1
C语言复习笔记-17种小算法-解决实际问题
日志判断日期为一年中的第几天(考虑闰年) 1 /* 2 * 计算该日在本年中是第几天,注意闰年问题 3 * 以3月5日为例,应该先把前两个月的加起来,然后再加上5天即本年的第几天 4 * 特殊情况,闰年且 ...
1
[转贴]C语言复习笔记-17种小算法-解决实际问题
日志判断日期为一年中的第几天(考虑闰年) /* * 计算该日在本年中是第几天,注意闰年问题 * 以3月5日为例,应该先把前两个月的加起来,然后再加上5天即本年的第几天 * 特殊情况,闰年且输入月份大于3时 ...
1
C语言代码复习笔记:第二章
日志输出星星 #include <stdio.h> void printStart( int num ) { while(num-->0) { printf("*") ...
2
Go语言 学习笔记 – 脑图
问答Go语言入门学习笔记--..::
2
springmvc复习笔记----文件上传multipartResolver
日志结构                                              web.xml <?xml version="1.0" encoding=&q ...
2
springmvc复习笔记----Restful 风格,PathVariable获取 Url实例
日志结构 包与之前相同 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <web-app xmlns:xsi=&qu ...
1
springmvc复习笔记----springmvc姓名年龄例子:RequestParam 试水
日志继续 继上节https://www.cnblogs.com/tk55/p/6652394.html  重要部分颜色突出 结构 包 web.xml 乱码处理方面设置 <url-pattern> ...
1
springmvc复习笔记----springmvc最简单的第一个例子:RequestMapping试水
日志结构 用到的包 web.xml <url-pattern>/</url-pattern>中可以换成其他的后缀*.do ,*. sb  …… <?xml version=& ...
1
Java复习笔记(二):数据类型以及逻辑结构
日志一.数据类型 1.数据类型又分为基本数据类型和引用数据类型,而他们的区别在于,引用数据类型需要开辟内存空间来进行分配,什么意思呢?先来看看他们有哪些. 整数型:byte,short,int,long ...
2
R语言学习笔记:使用tcltk包显示进度条
日志一般在跑耗时较长的程序时,我们不知道程序到底有没有正常跑着,或者在爬虫的时候不知道爬到什么时候断了.因此可以添加进度条来显示当前进度,观察进度是否有进展.当进度条卡住的时候,可以判断程序断线,从而可以 ...
2
R语言学习笔记:sort、rank、order、arrange排序函数
日志R语言中排序有几个基本函数:sort().rank().order().arrange() 一.总结 sort()函数是对向量进行从小到大的排序 rank()函数返回的是对向量中每个数值对应的秩 or ...
98
R语言学习笔记:choose、factorial、combn排列组合函数
日志一.总结 组合数:choose(n,k) —— 从n个中选出k个 阶乘:factorial(k) —— k! 排列数:choose(n,k) * factorial(k) 幂:^ 余数:%% 整数商: ...
48
R语言学习笔记:使用reshape2包实现整合与重构
日志R语言中提供了许多用来整合和重塑数据的强大方法. 整合 aggregate 重塑 reshape 在整合数据时,往往将多组观测值替换为根据这些观测计算的描述统计量. 在重塑数据时,则会通过修改数据的结 ...
8
C语言复习---矩形法求定积分函数
日志一:分析: 大一学习积分的时候,我们学习过,可以通过矩形法来求定积分. 思路就是将积分区间划分成n等份,然后将这n等份近似看成矩形(或梯形),然后对所有的矩形(或梯形)的面积进行求和. 二:简单的例子 ...
2
C语言复习---找出报数最后一人
日志题意: 有n个人围成一圈 顺序排号 从第1个人开始报数(从1到3报数),凡报到3的人退出圈子,问最后留下的是原来第几号的那位. 算法实现: (一)一种是按照链表数据结构(一)线性表循环链表之约瑟夫环 ...
1
C语言复习---找出一个二维数组的鞍点
日志前提: 求任意的一个m×n矩阵的鞍点——鞍点是指该位置上的元素在该行上为最大.在该列上为最小, 矩阵中可能没有鞍点,但最多只有一个鞍点. m.n(2<=m<=20.2<=n<= ...
1
C语言复习---输出魔方阵
日志一:奇魔方阵 算法: 1.第一个元素放在第一行中间一列 2.下一个元素存放在当前元素的上一行.下一列. 3.如果上一行.下一列已经有内容,则下一个元素的存放位置为当前列的下一行. 在找上一行.下一行或 ...
4
C语言复习---二维数组和二级指针的关系:没关系,别瞎想(重点)
日志前提:一维数组和一维指针为什么可以替换使用? int a[3] = { 1, 2, 3 }; int *p = a; for (int i = 0; i < 3; i++) printf(&qu ...
2
C语言复习---零散补充
日志一:double和float使用scanf获取数据 printf输出float和double都可以用%f,double还可以用%lf. scanf输入float用%f,double输入用%lf,不能混 ...
1