C语言扫盲及深化学习

c语言特点：
（1）效率高
（2）控制性强
（3）硬件亲和性好
（4）可移植性高

一、关于注释

　　c语言中注释不能嵌套，因此注释代码时一定要注意源代码中是否已经存在注释。要从逻辑上删除一段代码，利用预编译指令更加安全有效，其格式为：

if 0

　　 statment；
#endif

二、关于函数参数

　　如果函数参数带有const，则表示函数将不会改变调用者传递的参数。

三、关于传址和传值

　　在c语言中，标量和常量是按值传递，而数组是传址调用，传值会有临时拷贝，被调函数内部修改该参数对调用函数来说是无效的。所有传递给函数的参数都是按值传递的，但是数组是按引用传递。

四、关于c语言的编译链接过程

　　源码 -> 编译（预处理 + 解析语义 .o文件，即目标代码）-> 链接（目标文件 + 库文件） -> 可执行文件

　　可执行文件的运行，会绑定一个启动程序，用于处理一些其他事项。

五、关于链接属性

　　链接属性的作用：标识符的链接属性决定如何处理在不同文件中出现的标识符，标识符的作用域与连接属性有关。

简单的讲，当有多个源文件时，链接属性可以更好的处理所有文件之中的标识符变量，尤其是多个文件中出现的同一个标识符，使程序结构更明晰。

　　链接属性的类型（以文件为维度）：external->文件外部可访问；internal -> 只能在文件内部访问
　　链接属性对应的关键字：extern 和static，extern表示可访问其他文件中相同的标识符（包括函数和变量），比如可以在file1中定义int a；然后在file2中声明 extern int a；则表示的是file2中的变量a是引用file1中的变量a，也就是说这两个文件中的a是同一个变量。
　　一般的，全局变量和函数名的默认链接属性为external，而局部变量默认为internal
　　可以用extern和static关键字修改默认链接属性，如全局变量 static int a；表示a的连接属性为文件内部；而static int function（）表示函数function的连接属性为文件内部，即只能在该文件中调用该函数；而对于局部变量extern int b，则表示b为其他文件中定义的变量，即其连接属性为external。

注意：static除了以上表示链接属性的用法之外，还有一种用法，就是将static用于局部变量，对于局部变量sttaic int c来说，其不是改变c的链接属性，而是改变c的存储位置，使得c不再存储在进程的栈空间中，而是编译时将局部变量c存储在进程的.data段（初始化的静态数据区），因此，在该进程中当下一次访问变量c时，c的值为最近修改后的值。这就是static常用的三大用法，即修饰全局变量、修饰函数和修饰局部变量。简单讲，static的主要作用就是定位。

六、const和static关键字作用总结

　　c语言中static三大作用：修饰全局变量、修饰函数和修饰局部变量。当static修饰全局变量和函数时，表示的是链接属性的特征，表示该全局变量或者是函数的链接属性为internal，只有在其所在的文件内可以被访问与调用；而当static修饰局部变量时，不再表示链接属性的特征，而是表示该局部变量的存储位置在.data段（初始化的静态数据区：因为静态局部变量默认情况下会被编译器初始化为0）。
c语言中const常常存在于三种形式：const常量、const与指针和const与形参。const常量就是在一般变量前面加上const修饰，表示该变量不可更改，因此叫做const常量，即给字面值一个名字；const与形参表示的是在函数的声明中将参数用const来修饰，const修饰的形参表示在函数内部该参数不可被更改，这样既能表明编程者的意图，也能防止错误；而const与指针的情况比较复杂，因为涉及到指针和其所指代的内容两个因素，因此，const修饰的是指针还是其所指代的内容，是一个特别容易混淆的点。如下所示作以区分：
（1）int const *pci
　　写成如上形式，const修饰的是什么呢？有一个简单的记忆法（首先要求将星号跟随变量名作为一个书写习惯，如上述的代码不应写成 int* const pci,虽然也没错，但是习惯问题），因此const修饰的是*pci，而*pci的语义是指针所指代的内容，所以说该种写法表示指针可以修改，但是其所指代的内容不可更改。
（2）int * const pci
　　显而易见，该种写法const修饰的是pci指针，所以其语义是pci是一个常量指针，指针的值（即所指地址）不可修改；而指针所指代的内容是普通变量，可以修改。
（3）int const * const pci
　　该种写法就容易理解了，即表示的是指针和其所指代的内容都不可更改。

对于以上const的技法，有一个口诀：即看*与const的相对位置，右定值，左定向（左右是指*的位置）

七、关于右值和左值

　　在c语言中，所谓左值指的是存储位置，而右值就是指值。例如：
a = b + 5；
其中， a是个左值，因为他标识了一个可以存储结果值的地点（相当于门牌号），而b + 5 是一个右值，他是一个值（相当于屋内的东西）。
结论：凡是可以清晰表示地址概念的都可以作为左值，凡是可以清晰表示值的概念的，都可以作为右值。

八、可变参数列表实现

　　c语言可通过stdarg.h中定义的方法实现可变参数列表，这个头文件声明了一个va_list的类型和三个宏操作：
（1）va_start:初始化va_list，将va_list变量设置为指向可变参数部分的第一个参数。
（2）va_arg：访问指定参数的值，并且使指针指向下一个可变参数。
（3）va_end：访问结束。在访问最后一个参数后，调用该函数，可变参数访问结束。
（4）va_list:用于访问参数列表的未确定部分

九、数组与指针的区别

　　数组名和指针都具有指针值，都可以进行间接访问和数组下标访问，但是，声明数组和指针时，其内存状态存在很大的不同，这一点需要重点理解。比如下面的例子：
int a[5]
int *b
　　声明a时，编译器首先为数组a开辟5个int大小的内存空间，然后创建数组名a为常量，并将其指向这段空间的起始内存地址；而声明指针b时，则只是为指针变量本身开辟一个内存空间，其值可能不会被初始化，不会指向任何有意义的地址空间；但是b++合法，b不合法，而a++不合法（a是常量），a合法。

十、指向数组的指针

int matrix[3][10];
int (*p)[10] = matrix;
p是一个指针，是一个指向拥有10个整型元素的数组的指针。

对于多维数组做函数参数的情况来讲，要特别注意其函数原型的声明形式。
func(int (*p)[10]);
func(int matrix[][10]);
以上两个参数的语义是一样的，都是指：指向包含10个整型元素的数组的指针，其中，一维以后的数组长度在形参中不可省略;而不能将二维数组的形参声明为func(int **p),该参数的语义是声明一个指向整型指针的指针，与指向数组的指针不是一个概念，要特别注意。

十一、字符串操作函数注意事项（string.h）

（1）计算字符串长度函数--strlen
strlen函数的返回值为size_t,其在stddef.h定义为无符号整数，因此使用时可能会出现意想不到的结果，比如无符号整数和0比较，将不会得到正确的结果，因此在使用其返回值时要将其强制转换为int类型。
（2）不受限制的字符串函数--strcpy\strcat\strcmp
这些函数在使用时不会自动检查目标数组的长度，因此程序员在使用时必须时刻牢记检查目标数组的长度，以免越界产生不可预想的错误。
（3）长度受限的字符串函数--strncpy\strncat\strncmp
strncpy:若长度小于dst数组长度，剩余的自动补NUL字符；若长度大于或等于dst长度，此时结果不会以NUL字符结尾。
strncat：该函数总是在结果字符串后面添加一个NUL字符。
（4）字符串分割函数--strtok
strtok可以将一个字符数组根据不同的分隔符分割成不同的字符子串，第一个参数为NULL时，表示要查找下一个分割符。但是有一点需要注意，strtok会修改原来的字符数组。

十二、内存操作函数

　　内存操作函数对应于字符串操作函数，只是内存操作函数不对NUL字符进行识别。
　　主要包括：memcpy、memmove、memcmp、memchr、memset

十三、链表

　　双链表的优势：
（1）可以以任何方向或忽前忽后的遍历链表
（2）允许从任何一端开始遍历

十四、字符串数组的实现

　　在c语言中，字符串数组的存储实现只有两种方式：
（1）字符指针数组，即char buffer[10] = {"123","abc",...},该种方式一般只用于存储已知的常量字符串，不用于程序运行时赋值的情况。
（2）字符型二维数组，即char[][10],该方式可用于运行时字符串的赋值，注意：可以使用char (p)[10]指针按行访问二维数组，效果就是用指针p来分别访问每个字符串。

十五、关于指针的高级声明

（1）int f; //一个整型变量
（2）int *f; //一个指向整型变量的指针
（3）int *f,g; //f是指针，g是普通变量
（4）int f(); //函数声明，返回值为int
(5) int *f(); //函数声明，返回值为int型指针
（6）int (*f)(); //函数指针，指向函数调用起始点在内存中的位置
（7） int* (*f)(); //函数指针，函数返回值为int*
（8）int f[]; //数组声明
（9）int *f[]; //指针数组声明
（10）int f()[]; //非法声明，因为函数只能返回标量，不能返回数组
（11）int f[](); //非法声明，函数数组非法，因为函数代码长度不一，不能存于数组中
（12）int (*f[])(); //函数指针数组
（13）int *(*f[])(); //函数指针数组，函数返回值为int*类型
（14）int (*f)(int, float); //ANSI C标准中的函数指针声明，加入参数使声明更加明确
（15）int *(*g[])(int, float); //函数指针数组
注意：函数指针在使用时，一定要先声明函数原型，然后将函数指针初始化（使其指向一个具体函数），之后便可以向函数名一样使用该函数指针。

十六、怎样理解解引用符号*

　　解引用，其实就是解除引用，关于它的类型，可以根据声明一步步上推。例如：
对于char *a; 解引用 *a的类型就是char；
对于char **b；解引用 *b的类型就是char *,也就是一个字符串，而 **b的类型则为char，是一个字符。

十七、字符串常量的进阶理解

　　实质上，字符串常量出现在表达式中的时候，实际上是一个char型指针。比如：
（1）"xyz" + 1 => y
(2) "xyz"[2] => z
(3) "0123456789ABCDEF"[value % 16] => 二进制转换为字符，并以16进制打印

十八、预处理指令

　　理解一个概念：什么是宏？允许把参数替换到文本中，这种实现通常称为宏或定义宏。
（1）#define：两种形式
a. #define name stuff：stuff可以是任何文本，不局限于整型常量
b. #define name(parameter-list) stuff: 宏
（2）宏和函数的优劣比较
a. 函数的调用和返回需要一定的开销（函数调用栈），而宏只是替换，没有函数栈的变化
b. 宏的参数没有类型，所以宏定义的表达式操作可以针对任何满足该操作的类型，而函数必须指明参数类型，即宏是与类型无关的。如下例子：
#define MAX(a,b) (a) > (b) ? (a) : (b) //可以用于任何满足>符号比较的类型值
c.宏参数可以传递类型，而函数不可以。
#define MALLOC(n, type) \ ((type *)malloc((n) * sizeof(type)))
该宏的调用：MALLOC(5, int);

注意：宏后面不要有分号。
由上可知，宏就是原原本本的文本替换,在替换时，一定要把所有的参数都带入替换，避免出现带副作用的宏参数，导致不易察觉的错误出现。

（3）#undef：用于移除一个已经存在的宏定义
（4）条件编译指令
`#if constant-expression
　　statements

elif constant-expression

　　statements

else

　　statements

endif`

如果constant-expression为非零值，则statements语句被编译，否则被忽略。
（5）条件编译的一大用处是解决多重包含的问题（一个文件被多次包含在一个源文件中），使用方法如下(在头文件中使用)：
`#ifndef _HEADERNAME_H

define _HEADERNAME_H 1

/*all stuff */

endif`

（6）其他预编译指令：#error、#line、#progma

十九、c语言中的I/O

（1）流的分类：
a.文本流：用于处理文本，一般会对流数据进行格式化处理，以满足文本的处理要求，如在行末添加换行符等。
b.二进制流：不对流数据进行任何改变，保持其在程序或者是在设备/文本中的原本形式，适用于非文本处理。
（2）I/O函数处理数据的三种基本形式：单个字符、文本行、二进制数据，对应的函数/函数族如下所示;
a.单个字符：getchar/putchar
b.文本行：gets/puts(未格式化输入输出)、scanf/printf（格式化输入输出）
c.二进制数据：fread/fwrite