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前言

本文简明扼要的介绍了部分C语言的一些基本内容。

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1. 关键字

1	2	3	4	5	6	7	8
char	short	int	long	float	double	if	else
return	do	while	for	switch	case	break	continue
default	goto	sizeof	auto	register	static	extern	unsigned
signed	typedef	struct	enum	union	void	const	volatile

基本数据类型：char, int, float, double
类型修饰： short, long, signed, unsigned
复杂类型： struct, union, enum
流程控制：分支(if, else, switch, case, default)，循环(for, while, do)，跳转(continue, break, goto, return)
存储类型：auto(和c++大相迳庭), register, static, extern, const, volatile
特殊用途：sizeof（同时也是运算符）, typedef, void

2. C语言数据类型

3. 标志符

• 只能由字符(a~z, A~Z)、数字、下划线组成
• 不能以数字开头
• 不能是关键字
• 区分大小写

个人理解标识符是：顾名思义，标识符就是起到标志作用的符号，是给人用的，编译器会将标志符和地址关联起来；程序的运行并不需要标志符，只需要地址和值，所以标识符是给人和编译器用的。

4. 常量类型

• 整型常量
• 实型常量
• 字符常量
• 字符串常量

5. 内存模型

在笔者的环境下，不同数据类型的位数

	cahr	int	float	double	short	long	long long	void*
Byte	1	4	4	8	2	8	8	8

#include <stdio.h>

void fun();
void fun1();
void fun2();

void fun()
{
    int a = 0x04030201;
    int b = 0x04030201;
    int c = 0x04030201;
    int d = 0x04030201;
    // int *pa = &a;
    printf("fun: \n");
    printf("a = %p\n", &a);
    printf("b = %p\n", &b);
    printf("c = %p\n", &c);
    printf("d = %p\n", &d);
    fun1();
}
void fun1()
{
    int a = 0x04030201;
    int b = 0x04030201;
    int c = 0x04030201;
    int d = 0x04030201;
    int e = 0x04030201;
    // int *pa = &a;
    printf("fun1: \n");
    printf("a = %p\n", &a);
    printf("b = %p\n", &b);
    printf("c = %p\n", &c);
    printf("d = %p\n", &d);
    printf("e = %p\n", &e);
    fun2();
}
void fun2()
{
    int a = 0x04030201;
    int b = 0x04030201;
    int c = 0x04030201;
    int d = 0x04030201;
    // int *pa = &a;
    printf("fun2: \n");
    printf("a = %p\n", &a);
    printf("b = %p\n", &b);
    printf("c = %p\n", &c);
    printf("d = %p\n", &d);
}

int main(int *arg, int **argvs)
{
    int a = 0x04030201;
    int b = 0x04030201;
    int c = 0x04030201;
    int d = 0x04030201;
    // int *pa = &a;
    printf("main: \n");
    printf("a = %p\n", &a);
    printf("b = %p\n", &b);
    printf("c = %p\n", &c);
    printf("d = %p\n", &d);
    fun();

    char* pa = (char*)&a;
    printf("pa= %p\n", &pa);
}

OUT：

main: 
a = 0x7fff04ebfa30
b = 0x7fff04ebfa34
c = 0x7fff04ebfa38
d = 0x7fff04ebfa3c
fun: 
a = 0x7fff04ebf9f8
b = 0x7fff04ebf9fc
c = 0x7fff04ebfa00
d = 0x7fff04ebfa04
fun1: 
a = 0x7fff04ebf9c4
b = 0x7fff04ebf9c8
c = 0x7fff04ebf9cc
d = 0x7fff04ebf9d0
e = 0x7fff04ebf9d4
fun2: 
a = 0x7fff04ebf998
b = 0x7fff04ebf99c
c = 0x7fff04ebf9a0
d = 0x7fff04ebf9a4

pa= 0x7fff04ebfa40

小结：
局部变量在栈空间分配内存时，以函数为单位，先一次性分配出函数内局部变量所需的空间(函数调用不影响函数内局部变量的空间分配), 然后再执行到新的函数调用时由高地址向底地址分配内存

即: 内存的分配以函数为单位由高地址向底地址增长

变量内存分析

1. 内存模型是线性的(有序的)
2. 对于32位机而言,最大的内存地址是$2^{32}$(4294967296)(4GB)
3. 对于64位机而言,最大的内存地址是$2^{64}$(171亿GB)
4. CPU读写内存
   • CPU运行时要明确三件事: 1. 存储单元的地址(地址信息) 2. 器件的选择,读或写(控制信息) 3. 读写的数据(数据信息)
   • 通过地址总线找到存储单元的地址; 通过控制总线发送内存读写指令; 通过数据总线传输需要读写的数据;
5. 变量的存储原则
   • 内存内配由高地址向低地址增长
   • 变量的首地址是变量存储空间低地址
   • 字节序分为小端(intel, 低地址存储低位)和大端(Motorola, 低地址存储高位); 字节地址内位的存储方式是一致的
     

数组

char arr[3] = {'a', 'b', 'c'};

不建议使用二维数组, 在C++中使用String来处理字符串

6. printf & scanf

• 格式输出函数 printf( “格式控制字符串”, 输出项列表 );
  eg: printf(“a = %d, b = %d”, a, b);
• 格式控制字符串： %[标志][输出宽度][.精度][长度]类型

类型	含义
d	有符号十进制
u	无符号十进制
f	单、双精度浮点数(默认保留6位小数)
c	字符
s	字符串
p	地址

• scanf函数用于接受键盘输入(STDIN)的内容，是一个阻塞式函数，程序会停在scanf函数出现的地方，直到接受到数据才会继续执行。
• scanf(“格式控制字符串”, 地址列表);
  eg: scanf(“%d”, &num);
• 原理
  • 系统会将用户输入的内容先放入输入缓冲区
  • scanf方式会从输入缓冲区逐个取出内容赋值给变量
  • 如果输入缓冲区的内容不为空,scanf会一直从缓冲区中获取,而不要求再次输入
  • 利用setbuf清空缓冲区(所有平台都有效)
    • setbuf(stdin, NULL);

puchar&getchar

char ch = 'a';
putchar(ch);     // 输出a

ch = getchar();  // 获取一个字符

7 main函数

• main也是个函数名, 只不过该名比较特殊,程序已启动就会自动调用它。即,程序执行的入口。
• 如果main函数执行正常则返回0, 否则返回一个非0的数
• int main(int argc, const char* argv[]);
  • argc - 在命令中输入的字符串的个数, 程序名占1个
  • argv - 命令行字符串argv[0]为程序名

8 字面值常量

# 二进制
0b1010
# 十六进制
0xFF
# 八进制
0777
# 十进制
10
# 科学计数法
1e3
1.1e3

45U   # 无符号
34.F  # (float)34.0
2L    # (long)2
2LL   # (long long)2
2ULL  # (unsigned long long)2