C语言基础

C语言基础

编程思想

• 翁凯
  • 反向封闭（将已知判断条件做取反，得到最少代码实现聚焦功能）

基础语法（略，参考Java）

指针（保存地址的变量）

&:取地址赋值或传参

*:访问指针变量所指的空间

使用

int i;//声明int类型的变量i
int* p=&i;//声明int类型的指针变量并赋值变量i的地址，也就是说让p指向i所代表的int内存空间
int* p,q;//这句和下一句一样效果，int*不是完整的，而*p才构成指针变量，所以q是int而不是指针
int *p,q;

//作为参数声明，指定需要对方提供变量地址作为参数传递
//int i=0；fun(&i);
//作为函数可以通过指针来访问外面定义的i变量所指的空间
void fun(int *p)
    
//函数内使用
int k = *p;
*p = k+1;

//场景一：使用函数交换变量
//场景二a：函数返回多个值，给函数提供存放区
//场景二b：函数返回运算状态，结果通过指针返回（为了避免结果中含有意义不明的部分，比如0或-1也为有效结果时）

//注意没有初始化的指针值可能随机内容，当使用*p去运算时，它指向哪里完全不可预料，会出现异常也不可预料

与数组的关系

传递数组进入函数时，其实传递的是数组地址，也就是首地址，在函数内，sizeof函数无法判断数组的真实大小，因为它在函数中变成指针

但是，与其说数组变成指针，不如说数组变量本身表达的是地址

//以下四种函数原型是等价的
int sum(int *ar, int n);
int sum(int *, int);
int sum(int ar[],int n);
int sum(int [], int);

//注意
int a[10];
int *p=a;//无需用&取地址
//但是数组的单元表达的是变量，需要用&取地址
a == &a[0]

//[]运算符可以对数组做，也可以对指针做
//p[0]等价于*p
//int a[10]; *a等价于a[0]

//可以认为数组变量是const的指针，不能被赋值
 int a[]; int * const a=....

与const的关系

• 指针是const
  • 一旦得到了赋值，不能再指向其他变量
    • int * const q = &i //q是const
    • *q = 26; //ok
    • q++; //ERROR
• 所指的是const
  • 表示不能通过这个指针去修改所指的那个变量（并不能使得那个变量成为const，仅仅是限制指针不去修改，指针变为只读）
    • const int *p = &i;
    • *p = 26 ；//ERROR! (*p)是const
    • i = 26；//ok
    • p = &j；//ok

int i;
const int* p1;
int const* p2;
int *const p3;
//判断哪个被const了的标志是const在*的前面还是后面：*前面-只读指针；*后面-指针值固定

//总是可以把非const的值转换称const的
void f(const int* x);
int a = 15;
f(&a); //ok
const int b = a

f(&b); // ok
b = a+1; //Error!

const数组

• const int a[] = {1,2,3,4,5,6};
  • 数组变量已经是const的指针了，这里的const表明数组的每个单元都是const int
  • 所以必须通过初始化进行赋值
• int sum(const int a[],int length);
  • 因为把数组传入函数时传递的是地址，所以那个函数内部可以修改数组的值
  • 为了保护数组不被函数破坏，可以设置参数为const

指针的运算

这些算术运算可以对指针做：

• 给指针加、减一个整数（+，+=，-，-=），移动指针
• *p++，取出p所指的那个数据，完事后顺便把p移到下个位置，++比*优先级高，常用于数组类的连续空间操作，在某些cpu上，这可以直接被翻译成一条汇编指令

指针的比较

• <,<=,==,>,>=,!=都可以对指针做
• 比较它们在内存中的地址
• 数组的单元地址肯定是线性递增的

0地址

• 通常不能使用
• 指针不应该具有0值
• 代表
  • 返回指针无效
  • 指针没有真正初始化（先初始化为0）
• NULL是一个预定义的符号，表示0地址
  • 有的编译器不愿意你用0来表示0地址

指针的类型

• 类型
  • 无论指向什么类型，所有的指针的大小都是一样的，因为都是地址
  • 但是指向不同类型的指针是不能直接互相赋值的，为了避免用错指针
• 转换
  • void* 表示不知道指向什么东西的指针
    • 计算时与char*相同（但不相通）
  • 指针可以转换类型
    • int *p = &i；void *q = （viod*）p;
      • 这没有改变p所指的变量的类型，而是让后人用不同的眼光通过p看它所指的变量
      • 我不在当你时int，而是void

动态内存分配

C99之后可以用变量来定义数组大小，C99之前使用int *a = (int *)malloc(n*sizeof(int));

malloc来自于stdlib.h文件，此时指针a当作数组来使用，a[0]。。。

malloc与free成对出现：malloc锁定空间使用，free解放空间归还

#include<stdio.h> 
#include<stdlib.h> 

//测试本机器可申请的空间有多大
int main(void){
	void *p;
    int cnt = 0;
    while ((p=malloc(100*1024*1024))){
        cnt++;
    }
    printf("分配了%d00MB的空间\n", cnt);
    return 0;
}