--- highlight: agate theme: cyanosis --- # 一.前言导图 ![image.png](https://p9-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/dcb24e53dc084da58c3d7ef32d0d80eb~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image?) - 本文主要对[上一篇文章](https://juejin.cn/post/7216994437246484537)的精简归纳，主要分上面三个大部分 - 进阶篇暂不包括线程、进程、网络篇，计划单独写 > 上一篇传送
[语言篇—现代C记录 - 掘金](https://juejin.cn/post/7216994437246484537) > 学而时习之，不亦说乎 # 二.基本篇 ## 2.1 HelloWorld 基本结构： **指令、函数、语句、显示、注释** ```c #include int main(int argc, char **argv) { printf("Hello, World!\n"); return 0; } ``` 编译输出:`gcc/cc -o [-w]` ``` $ gcc hello.c $ ./a.out Hello, World! ``` ## 2.2 类型 ![image.png](https://p9-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/162ffc00fd4a4006b4c4a76c4f8bd392~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image?) ### 2.2.1 基本类型 #### 数值&字符 | 基本类型 |表述 | 一般读写格式| | --- | --- | --- | | short、int、long、long long | 有符号整数，最左边位为0代表正数，1代表负数 |% | 在上面前加unsigned| 无符号整数 | |float|单精度浮点数 |%f , %g , %e| |double|双精度浮点数|%f , %g , %e 前加小l| |long double|扩展浮点数|%f , %g , %e 前加大L| | char | 字符类型 |%c| ### 2.2.2 其他类型 #### 数组 ```c #define N 10 #define M 11 int main(){ /** * 1.一维数组 * 定义：int a[N]; * 初始化：int a[10]={1,2,3,4} * 或者 a[10]={0} * c99: int a[10]={[1]=9,[5]=7};指定位置初始化 * 同时存在 int a[]={1,2,9,4,[0]=5,8} 输出 {5,8,9,4} */ /** * 2.多维数组 * 定义：int a[M][N]; * 初始化：int a[M][N] = {{1,2,3},{1,23,4},...};可不全列出 * C99(可指定位置初始化): int a[2][2] = { [0][1]=1,[1][1]=2}; */ /** * 3. 常量数组 constant arrays * 定义：在数组前面加 const */ const char hex_chars[] = {'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'}; /** ** 4. c99中的变长数组VLA * 变长长度不一定用变量来指定，任意表达式（可以包含运算）： * int a[3*i+5]; * int b[j+k]; * 变长数组主要限制是没有静态存储期限,没有初化式 */ int vla[3*N+M]; } ``` #### 字符串 ```c char *p_str = "hello world!";\\指针式 char arry_str[] = "hello world!"; \\数组式 ``` #### 结构、联合、枚举 ```c #include /*-----------------------结构----------------------------*/ //省略了结构标记 struct { int version_1; char name_1; } a1; //（结构）定义方式1：包含了结构标记 struct Part { int version_1; char name_1; } b1, b2, b3;//同时声明3个结构体变量，也可不在此处声明 struct Part b4;//声明一变量 //（结构）定义方式2：使用typedef typedef struct { int version_2; char name_2; } Part2;//此处使用类型定义将结构命名为类型Part2 Part2 c1, c2;//声明两个变量 /*-----------------------联合----------------------------*/ //（联合）定义方式1：包含了联合标记 union Union_1 { int weight; double name; } d1, d2, d3;//同时声明3个联合变量，也可不在此处声明 //（联合）定义方式2：使用typedef typedef union { int version_2; char name_2; } Union_2;//此处使用类型定义将联合命名为类型Part2, /*-----------------------枚举----------------------------*/ enum { ONE, TWO, THR } f1;//定义3个枚举常量和一个变量 enum Enum_1 { FIV, SIX } f2;// 方式一：包含了枚举标记 typedef enum { TRUE=1, FALSE=0 } BOOL;//方式2：使用typedef类型定义 ``` ## 2.3 运算符与表达式 ![image.png](https://p1-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/0d82d6eb936848bab8af2b484ced6b16~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image?) ### 运算符 |优先级|名称|符号|结合性| | --- | --- | --- | --- | |1|数组取下标|[]|左结合性| |1|函数调用|()|左结合性| |1|取结构和联合的成员|点`.` 右箭头`->`|左结合性| |1|自增(后级)|i++|左结合性| |1|自减(后缀)|i--|左结合性| |2|自增(前缀)|++i|右结合性| |2|自减(前缀)|--i|右结合性| |2|取地址|`&`|右结合性| |2|间接寻址|`*`|右结合性| |2|一元正号|`+`|右结合性| |2|一元负号|-|右结合性| |2|按位求反|~|右结合性| |2|逻辑非|!|右结合性| |2|计算所需空间|sizeof|右结合性| |3|强制类型转换|()|右结合性| |4|乘法类运算符|* / %|左结合性| |5|加法类运算符|+ -|左结合性| |6|移位|`<<` `>>`|左结合性| |7|关系|`<` `>` `<=` `>=`|左结合性| |8|判等|`==` `!=`|左结合性| |9|按位与|`&`|左结合性| |10|按位异或|`^`|左结合性| |11|按位或|`\|`|左结合性| |12|逻辑与|`&&`|左结合性| |13|逻辑或|`\|\|`|左结合性| |14|条件|`? :`|左结合性| |15|赋值|`=` `*=` `/=` `%=` `+=` `-=` `<<=` `>>=` `&=` `^=` `\|=`|右结核性| |16|逗号|`,`|左结合性| ### 表达式主要包含逻辑、算术、赋值表达式，前两种参考上方表格，赋值表达式注意一下复合赋值 ```c int android, java, python,c; /*简单赋值*/ android = 1; java = android; c = android + java * 10; /*复合赋值*/ c = android = python = java * 10; ``` ### 控制流程 if,switch,while,for,break,continue,goto,参考上一篇。此处额外列举一下`longjump` ``` #include void callee(jmp_buf env) { longjmp(env, 1); /* unreachable */ } void caller() { jmp_buf env; switch (setjmp(env)) { case 0: callee(env); /* unreachable */ break; case 1: printf("returned from callee\n"); break; default: printf("unexpected setjump value\n"); } } ``` # 三. 进阶篇 ## 3.1 指针 ![image.png](https://p6-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/6cc07edb962e49f6b82bd89df2ecd0f2~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image?) ### 定义、赋值、取址&、间接寻址* ```c int main(){ int i=0,*p;//声明指针变量p p=&i;// & 取址运算符,把i的地址赋值给了指针p int k=1,*q=&k;//合并写法 printf("%d",*p);// *（间接寻址运算符）访问存储在对象中的内容，也可想象成&的逆运算 } ``` ### 作为返回值 ```c int *find_middle(int n, int a[n]) { return &a[n / 2]; } ``` ### 作为参数重要作用 - 函数调用中用作实际参数的变量无法改变，当希望函数能够改变变量时，指针作为参数就能解决此问题。 - 指针传参高效原因是，如果变量需要大量存储空间，传递变量的值有时会浪费时间和空间。 ``` void decompose(double x, long *int_part, double *frac_part) { *int_part = (long) x; *frac_part = x - *int_part; } ``` ### 算术运算 ```c int main() { int a[] = {1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10}; int *p = &a[0], *q = &a[6]; //1. 加减整数 p += 4; p -= 3; //2. 指针相减(相减为距离) printf("q-p = %lld\n", q - p); //3. 指针比较(取决于在数组中的位置) printf("q>p:%d q p, q < p); //4. 复合常量的指针 int *k = (int[]) {2, 4, 6, 8, 10}; k += 4; printf("*K=%d\n", *k); return 0; } ``` ### **数组名作为指针**和**指针作为数组名** ```c #define N 10 /* 1 .用数组名作为指针*/ void case1() { int a[] = {1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14}, *p,*q; // 原始写法 for (q = &a[0]; q < &a[N]; q++) { //省略 } // 惯用法(更简洁) for (p = a; p < a + N; p++) {//此处a+N理解为，将a当作指针，然后做了指针的加法运算 } } /* 2. 用指针作为数组名*/ void case1() { int a[] = {1, 2, 3, 5}, *p = a, *q = &a[0], *k; k = a; // 三种效果相同 for (int i = 0; i < N; ++i) { printf("p[%d]=%d\n", i, p[i]); printf("q[%d]=%d\n", i, q[i]); printf("k[%d]=%d\n", i, k[i]); } } ``` ### **数组指针**和**指针数组** ```c int (*p)[n];//数组指针 int *p[n];//指针数组 ``` ![image.png](https://p9-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/0aaf20b0294e4eb692dcd4a95f022ea0~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image?) ### 指针高级应用malloc、calloc、realloc 动态存储分配&空判断&释放 | 三种内存分配函数(内存块都来至于堆区) | 描述 |原型| | --- | --- |--- | | `malloc` | 分配内存块，但不进行初始化，少一步比`calloc`更高效 | `void *malloc(size_t size)`| | `calloc` | 分配内存块，并进行清零 |`void *calloc(size_t nmemb,size_t size)`| | `realloc` | 调整先前分配的内存块 |`void *realloc(void *ptr,size_t size)`| | 内存释放函数 | 描述|原型| | --- | --- |--- | | `free` | 释放不需要的内存块 |`void *free(void *ptr)`| | 空指针 | | | --- | --- | | `NULL` | 如分配内存时未找到足够大小，就会返回**空指针**,`if(P=NULL){...}`| | 悬空指针 |如在释放p指向的内存后，再访问或修改释放掉的内存块| | 其他 | | | --- | --- | | `->`运算符 | 称为**右箭头选择**，用于 `node->value`替代 `*node.value`的组合| |`restrict`受限指针 |`int *restrict p;`
1.如果p指向的对象需要修改，则对象不会允许除p之外的任何方式访问
2.如果一个对象有多种访问方式，通常将这些方式互称为别名 | ## 3.2 预处理器 ### 3.2.1 预处理器原理 ![image.png](https://p9-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/5f023920d998450c9100845388c3f391~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image?) > 如`gcc -E` 可以看到预处理器的输出 **注意：** 预处理器仅知道少量C语言的规则。因此在执行指令时是有可能产生非法程序，有时看起来正常但错误找起来难，可以检查一下预处理输出是一种方式 ### 3.2.2 预处理指令 **特征**: 1. 指令都以#开始 2. 指令的符号间可以插入任意数量空格或水平制表符 3. 指令总在第一个换行符出结束，除非使用 `\` 符加入当前行末尾，明确地指明要延续 4. 指令可以出现在程序的任何地方 5. 注释可以和指令放在同一行 **部分预处理指令：** | 预处理指令范畴 | 指令 | | --- | --- | | 宏定义 | `#define` 指令定义一个宏
`#undef`指令删除一个宏 | | 条件编译 | `#if`、`#ifdef`、`#ifndef`、`#elif`、`#else`、`#endif` 以测试条件来确定程序是否包含一段文本块 | |文件包含|`#include` 指定的文件内容被包含到程序中| |其他特殊指令|1. `#error`显示出错消息
2. `#line` 改变程序行编号方式
3. `#pragam` 为编译器执行某些特殊操作特供一种方法| ### 3.2.3 宏定义 | 标题 | 描述 | 例子 | | --- | --- | --- | | 简单宏| #define 标识符替换列表 || | 参数宏| #define 标识符(x1,x2,...,XN) 替换列表 || |#运算符|将宏的一个参数**字符串化**，只允许出现在参数宏的替换列表 || |##运算符|将两个记号（如标识符）粘合在一起，变成一个记号|| |预定义宏|一种已经定义好的宏，每一个都是整数常量或字符串字面量| `__DATE__`,`__TIME__`,`__STDC__`,`__FILE__`,`__LINE__`| |空宏参数|允许宏调用时任意参数为空，主要出现在参数宏或`#`运算符或`##`运算符的调用中| | |参数个数可变宏|在宏定义的参数列表最后中使用`...`,...省略号在,`__VA_ARGS__`专用标识符，代表与`...`对应的参数| | > 特殊`__func__`标识符与`预处理器`无关，相当于当前执行函数都的函数名字符串变量 ``` #include /* * 1. 简单宏 */ #define N 10 #define D "=%d\n" /* * 2.参数宏 */ #define IS_EVEN(n) ((n)%2==0) /* * 3. #运算符，用于参数宏的替换列表中，字符串化 */ #define P_INT(x) printf(#x D,x) /* * 4. ##运算符，粘合两个记号，将两个记号变为一个记号 */ #define M_K(n) i##n #define JOIN(x,y,z) x##y##z int main(){ IS_EVEN(3); int a=3,b=2; P_INT(a-b); int M_K(1)=1,M_K(2)=2;// 相当于声明i1,i2 P_INT(i1-i2); /* * 5. 预定义宏，整数常量或字符串字面量 */ puts(__DATE__); puts(__TIME__); printf("%d",__STDC__); printf("%s %d",__FILE__,__LINE__); /* * 6. 空宏参数 */ int M_K()=0; P_INT(i); int JOIN(r,,),JOIN(r,s,t),JOIN(r,,t); r=1,rst=2,rt=3; /* * 7 参数个数可变的宏,...省略号在参数列表最后,__VA_ARGS__专用标识符，代表与...对应的参数 * */ #define TEST(condition,...) ((condition)? \ (printf("test passed:%s\n",#condition)): \ (printf(__VA_ARGS__))) TEST(3>2,"3>2 %s","test"); TEST(2>3,"output %d is not big than> %d\n",2,3); /* * 8. __func__标识符，与预处理器无关，每函数都可访问 */ printf("%s return",__func__ ); #undef N return 0; } ``` ## 3.4 程序设计 ### 多文件程序的文件 | 标题 | | | --- | --- | | 源文件 | `.c`结尾的全部文件| | 头文件 | 惯例`.h`结尾的文件| ### #include 包含规则 `#include 记号 `，如`#include CPUFILE`,`CPUFILE`是一个根据不同系统下不同架构的宏定义 | 头文件包含规则 | | | --- | --- | | `#include <文件名> `|搜寻系统头文件 | | `#include "文件名" `|搜寻当前目录头文件，后系统文件目录 | ## 3.5 IO ![image.png](https://p6-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/cf45ed0b678a429eb954b307f6d451cc~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image?) ### 3.5.1 流 | 标题 | | | --- | --- | | 文件指针 | `File *fp1` C中对流的访问是通过**文件指针**实现 | #### 标准流 | | | | | --- | --- | --- | | 文件指针 | 流 |默认含义 | | stdin | 标准输入 | 键盘 | | stdout | 标准输出 | 屏幕 | | stderr | 标准错误 | 屏幕 | #### 重定向 | | | | --- | --- | | 重定向输入:
强制程序从文件输入而不是从键盘输入 | 方法：前面加上字符`<`，如`demo 强制程序从文件输出而不是从屏幕输出 | 方法：前面加上字符`>`，如`demo >out.dat` | ### 3.5.2 文件 #### 支持的两种类型文件 | | | | --- | --- | | 文本文件| 字节表示字符，可检查或编辑文件 | | 二进制文件| 字节不一定表示字符，字节组可以表示其他类型数据| #### 打开、关闭、及其他操作 | | | | | --- | --- |--- | | 打开文件 | `fopen(文件名,模式)` | 参考模式表 | | 关闭文件 | `fclose(文件指针) `| 参考模式 | | 打开的流附加文件 |`freopen(文件名,模式,附加文件指针)` | 附加文件指针一般为**标准流**或其他 | | 临时文件 |1.`File *tempfile(void)`
2.`char *tempnam(char *s)` | 1. tempfile,易用，缺点不能命名，按需保存起来
2. tempnam生成一个唯一的、可用于命名临时文件的字符串，你需要手动将其作为参数传递给其他函数（如 fopen()）以创建实际的临时文件。请注意，在某些系统上，由于安全性问题而不推荐使用此函数。 | | 文件缓冲 | 1. `fflush(文件指针)`
2. `void setbuf(文件指针，缓冲数组，<缓冲模式>，>使用缓冲大小>`) | 1. fflush清洗文件缓冲区
2. setbuff 按大小位置缓冲类型(_IOFBF,_IOLBF,_IONBF)控制缓冲流 | | 文件重命名 | `rename(旧名，新名)` | | | 文件删除 | `remove(文件名)`| | | 文件定位 | 1.`fseek`移动到文件的某些位置
2.`ftell`返回当前文件位置
3. `rewind`把文件位置设置在起始处
4.`fgetpos`获取文件位置
5.`fsetpos`设置文件位置| | | 模式 | 二进制文件 | 文本文件 | | --- | --- |--- | | 读 | rb| r| | 写（文件无需存在） | wb| w| | 追加（文件无需存在） | ab| a| | 读和写（从文件头开始） | r+b 或 rb+| r+| | 读和写（如果文件存在就截去） | w+b 或 wb+| w+| | 读和写（如果文件存在就追加） | a+b 或 ab+| a+| [代码练习片段链接](https://github.com/Totomiz/pr-c-star/tree/main/Books/C_Modern_Apporach/ch22_io) ### 3.5.3 输入输出 | **输出**类型 | 函数 | 表述 | | --- | --- |--- | |**流**输出 |
`printf() `| 向标准输出stdout写入内容 | | **流**输出|
`fprintf(File*,const char *,...)` | 向任意输出流写入内容 | | **字符串**输出|
`sprintf(char*,const char *,...)` | 输出写入字符数组 | | **字符串**输出|
`snprintf(char*,size_t,const char *,...)` | 输出写入字符数组，**限制长度**| | **字符**输出|
`putchar(int)` | 向标准流stdout写一个字符 | | **字符**输出|
`fputc(int,File*)` | 任意流写一个字符 | | **字符**输出|
`putc(int,File*)` |任意流写一个字符，效果同上 | | **行**输出|
`puts(const char *)` |向标准流stdout写字符串| | **行**输出|
`fputs(const char *,File *)` |向任意流写字符串| | **块**输出|
`fwrite(void*,size_t,size_t,File*)` |将内存中的数组复制给流，控制大小| |**输入**类型 | 函数 | 表述 | | --- | --- |--- | |**流**输入 |
`scanf() `| 从标准输入stdin读入内容 | | **流**输入|
`fscanf(File*,const char *,...)` | 从任意输入流读入内容 | | **字符串**|
`sscanf(char*,const char *,...)` | 输入写入字符数组，通常用`fgets`后，再使用`sscanf`进一步处理 | | **字符**|
`getchar(void)` | 从标准流stdin读一个字符,`#define getchar) getc(stdin)` | | **字符**|
`fgetc(File*)` | 从任意流读一个字符 | | **字符**|
`getc(File*)` |从任意流读一个字符，效果同上 | | **字符**|
`ungetc(int,File*)` |从任意流读入的字符“放回”并清除流的文件末尾指示器 | | **行**|
`gets(char *)` |从标准流stdin 读一行| | **行**|
`fgets(char *,int n,File *)` |从任意流读字符串，到n-1个，或换行符结束操作| | **块**|
`fread(void*,size_t,size_t,File*)` |从流读入到数组的元素，控制大小| # 四.标准库 ![image.png](https://p6-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/c955b8391dd648e796ac1bcdea94248b~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image?) 主要分为上面几个部分，参考上篇 # 总结 - 整体上包括了C语言语法的概要，本身目的是为了少量描述进行知识概括，但对宏和指针部分还是保留一些细节描述 - 对于Android JNI,Framework知识所需的进程线程部分知识还需单独文章罗列。