dream-flying

一、C语言的生成文件:

1、C语言的编程源文件:xxx.c

2、C语言的目标文件:xxx.o  ——是由编译器生成的二进制文件

 二、字符串知识:

1、字符串或字符输入函数:

    (1)gets(char * buffer):用于读入字符串(不到终结符不停止),以换行符("\n")为字符串终结符,但并不读入终结符。也可以将数组作为实参进行传递,因为一维数组会退化为一级指针。

    (2)scanf():格式化读取函数,可以读取很多类型的数据,其中包括读取字符和读取字符串。以空格。换行。tab键为字符终结符。函数成功读取会返回读取个数,否则返回EOF。当输入格式为%c时,会读入任何字符,包括终结符。当格式为   %c(%c前存在多个空格或tab键)都会在读取数据之前进行忽略。

    (3)getchar():是先将所有字符送入缓存区,直到键入换行符后,在从缓冲区逐个读出并赋值给字符容器。

          ——getchar()其实是一个宏定义函数:#define  getcahr()  getc(stdin);

    (4)fgets():是gets函数的升级版,可以对输入的字符进行限制。同时可以重定向输入端(stdin表示键盘输入)。

          ——函数原型:fgets(char *buf, int bufsize, FILE *stream)

2、字符串或字符输出函数:

    (1)putchar():向终端输出一个字符,直接将字符作为参数。

    (2)puts()  :函数用来向标准输出设备(屏幕)输出字符串并换行,把字符串输出到标准输出设备,将\'\0\'转换为回车换行。

3、字符串的表达:单引号(\'  \')中的字符实际代表一个整数,双引号(" ")引起的字符串实际代表的是一个无名数组起始字符的指针。

三、switch知识:

1、用于同类型的符号匹配(一次只能传入一个符号)。从第一个匹配的case开始运算如果不加制止,会继续运算后续的case,直到结束。可以使用break强制跳出此break,从而避免运算后续的case。

 

四、指针知识:

1、指针的传递:如果单纯的让指针作为实参传递,可以在自定义函数里改变指针所指空间的数据内容,但是不能改变指针的指向。

2、如果想要改变指针的指向:(1)自定义函数设置指针返回值。(2)使用二级指针(指向指针的指针)。

3、二级指针(**point):指针是存储地址的变量,重指针解引用第一次(*point)变为指针变量,同时等于被指向变量的地址,二次解引用(**point)则解放被指向变量所代表的值(也可以理解成为获得内存中的数据)。但因为字符串与整型常量在内存处理上的差异,所以二者运用方式与结果有所不同。

4、字符型指针:可以用字符型指针指向一个字符型常量,但不能把字符型指针作为字符串输入函数的实参(如get(); scanf("%s");),并且字符串常量存储在静态区,定义后物理存储位置将不再改变,因此在此时此刻两者等价,而未作处理的指针作实参时,编译器会默认为野指针,从而报错。字符串指针的处理办法:先定义相同类型的二维数组,然会在定义了指针数组后,是每一个指针与二维数组的行首地址一一对应。(存在问题

5、指针的特殊用法:此用法可能就是java中方法重载的实现原理。

  (1)void(*) ():这是一个函数指针类型,这个函数没有参数,也没有返回值。

  (2)(void(*) ())  0:这是将0强制转换为函数指针类型,0是一个地址,也就是说一个函数存在着首地址为0的地址.

  (3)(*(void(*) ())0):这是取0地址开始的一段内存里面的内容,其内容就是保存在首地址为0的一段地址空间内。

  (4)(*(void(*) ())0)  ():这是函数调用

————(存在问题!!!需要进行模拟方法重载的测试)

6、数组与指针的关系:一维数组名相当于一个一级指针,二维数组相当于一个二级指针。但是当把一个二维数组名赋值给一个二级指针时,无法实现二维数组的功能,只能赋值给一级指针存在存在问题!!!问题:不知道原理)。

 

五、结构体知识:

1、嵌套结构体:存在两种声明方式。

    (1)分别声明不同的结构体,但把被内置的结构体作为主结构体的类型成员

    (2)在主结构体声明次结构体

2、使用结构体进行类的模拟:结构体成员可以包含虚函数成员(函数指针),但不能定义一般的函数声明。因此可以在结构之外单独实现虚函数,从而实现属性与行为的伪统一

六、共用体知识:多个变量公用同一个内存空间,共用体空间长度为最大变量的空间长度

1、公用体赋值:(1)在声明变量时用大括号{}集体赋值,最终只有第一个成员变量被赋值成功。(2)逐个成员赋值,最后执行赋值操作的变量保留值。

补充:枚举

  ——宏在预处理阶段将将名字替换成对应的值,枚举是在编译阶段将名字替换成对应的值。

 

七、C语言的四个内存区域:

1、划分内存四区的意义:C语言程序中,根据是局部变量,全局变量,还是常量,然后通过malloc等类似的函数分配内存空间,把他们放到对应的内存区中,这样就赋予了这些变量或常量不同的生命周期不同的释放方式。根据我们程序的需要,我们在编码过程中,声命不同的变量类型,使他们有不同的生命长度,不同的释放方式,从而让我们有更加灵活的编程

2、C语言中存在的四个内存区:栈、堆、全局区(静态区)、程序代码区

    (1)栈:由编译器自动分配和释放,用于存放函数的参数值局部变量。栈由系统自动分配,速度较快。在windows下栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存空间,大小是2MB

    (2)堆:一般由程序员分配和释放(动态内存的申请与释放),若程序员不释放,程序结束后操作系统也会进行回收。堆需要程序员自己申请,并指明大小,速度较慢。在C中使用malloc,在C++中使用new。另外,堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域,堆的大小受限于计算机的虚拟内存。因此堆空间的获取和使用比较灵活,可用空间较大

    (3)全局区(静态区):用于存放全局变量静态变量,里面细分有一个常量区,用于存放字符串常量其它常量,该区域是在程序结束后由操作系统释放

        ——局部静态变量:要到整个程序退出时才会被释放,并且只初始化一次每一次调用结束后都会保留值,并作为下一次调用的初始值

    (4)程序代码区:该区域用于存放函数体的二进制代码,也是由操作系统进行管理。

3、空间申请后系统的回应:

    (1)栈:只要栈的剩余空间大于申请的空间,系统将为程序提供内存,否则将报异常提示——栈溢出

    (2)堆:首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址链表,当系统收到程序的申请时,会遍历该链表寻找第一个空间大于所申请空间的堆节点,然后将该结点从空闲节点链表中删除,并将该节点的空间分配给程序。另外,对于大多数系统,会在这块内存空间的首地址记录本次分配的大小,这样,代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。另外,由于找到的堆节点的大小不一定正好等于申请的大小,系统会将多余的那部分重新放入空闲链表中。

4、申请大小的限制:

    (1)栈:在windows下,栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存区域。这句话的意思是栈顶的地址栈的最大容量系统预先规定好的,在windows下,栈的大小是2M(也有的说是1M,总之是一个编译时就确定的常数),如果申请的空间超过栈的剩余空间时,将提示overflow,因此,能从栈获得的空间较小。

    (2)堆:堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲空间地址,自然是不连续的。链表的遍历方向由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见,堆获得的空间比较灵活,也比较大。

    (3)注释:高地址指的是未被使用的碎片化空间低地址指的是已经被占用的空间(存在问题!!!具体操作原理为全部理解

5、申请效率的比较:

    (1)栈是由系统自动分配,速度较快,但程序员是无法控制的。

    (2)堆是由new分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便。另外,在windows下最好的分配方式是使用VirtualAlloc分配内存,它不是在堆,也不是栈,是直接在进程的地址空间保留一块内存,虽然用以来最不方便,但是速度快,也最灵活。

6、堆和栈中的存储内容:

    (1)栈:在函数调用时,第一个进栈的是主函数中的下一条指令(函数调用语句的下一条可执行语句)的地址,然后是函数的各个参数,在大多数的C语言编译器中,参数是从右往左入栈的,然后是函数的局部变量。注意静态变量是不入栈的。在本次函数调用结束后,局部变量先出栈,然后是参数,最后栈顶指针指向最开始的地址,也就是主函数开始的下一条指令,程序由该点继续运行。

    (2)堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容由程序员安排。

7、堆的申请(动态内存的申请):

    (1)申请到内存后返回的是泛类型的指针,即可以由任何其它类型的指针接收,所以必须进行强制类型的转换,将指针类型强转为与接收的指针类型相匹配的指针

    (2)申请类型:由不同的申请函数体现。

        ——malloc:格式—— malloc(sizeof(类型)*数量)。此函数是申请一大块连续的堆空间,然后再根据类型和数量进行细分,最后达到一维数组的效果。此函数申请的内存不会进行初始化

        ——calloc:格式—— calloc(数量,sizeof(类型))。此函数是先确定类型,再分配指定类型长度的空间。最后也是达到一维数组的效果。但是此函数申请的内存会进行初始化

        ——realloc:格式——realloc(原地址,sizeof(类型)*数量)。此函数是对已经分配的堆内存进行修改,修改前后的类型必须是相同的。当修改后的空间大于原来的,将会保留原来的内容,并对空间进行扩充;当修改后的空间小于原来的,将会对原来的内容进行截取丢失原来内容多余的尾部分)。

8、堆内存的释放:free()

    (1)格式—— free(指针)

    (2)释放原因:在程序的生命周期内,程序不会自动归还所申请到堆内存,只有当程序死亡时,系统才会强制回收堆空间。而free函数可以手动回收堆空间。堆空间是有限的,及时手动回收可以尽量满足函数在运行过程中因为其他原因的申请

八、库函数知识:

1、pow():求次方,此函数的结果为double值.

      ——特例:digit += a[i] * pow(10,2);  (digit:int , = 0)(存在问题!!!原理没有解释清楚

      ——结果等于99,而不是预期的100。

九、文件操作:

1、打开文件:fopen(文件路径);

    (1)打开格式:r(只读);w(只写,若无文件则立刻创建,如果原来有内容,将被清空);a(以只写方式打开文件,但保留原来的内容,并将指针移向当前文件末尾,从而可以在文件末尾添加指针);b(表示以二进制打开文件);+(表示与其它方式组合,表示以读写方式打开)。

2、关闭文件:fclose(文件指针);

3、文件内容的操作函数:

    (1)文件内容的字符操作:fgets(),fputs()

          ——fgets():函数原型—— char fgetc(FILE* buffer); 函数以文件指针作为实参,并返回char变量

             ***** 功能:此函数用于从文件依次读取单个字符,如果读取成功,则返回该字符,若失败,则返回EOF(stdio.h中的符号常量,值为1)。

          ——fputs():函数原型—— fputc(int c,FILE *stream);函数每次向指定文件写入一个字符

            ***** 功能: 此函数将字符变量中的字符写入当前文件,并依次向后移动指针,如果成功,则返回字符变量,,若失败,则返回EOF。

          ——feof():用于判断返回值是否为EOF(文件内容结尾标志)。

   (2)文件的顺序读写:fscanf(),fprintf()。顺序读写是将内容当作字符流进行操作。

          ——文件内容的顺序读取函数:fscanf()

            ***** 函数原型:fscanf(FILE*stream, constchar*format, [argument...]);第一个参数为文件指针,第二个参数为格式控制参数,第三个参数为接收数据参数的的地址列表。

            ***** 函数功能:将文件中的内容按指定的格式进行读取后放入指定的容器中。

          ——文件内容的顺序写入函数:fprintf()

            ***** 函数原型:fprintf( FILE *stream, const char *format, [ argument ]...);第一个参数为文件指针,第二个参数为格式控制参数,第三个参数为输出参数列表。

            ***** 函数功能:将输出列表中的内容从容器中取出后,按指定格式写入到文件中。

   (3)文件的随机读写:fread(),fwrite()。随机读写是将内容当做字节流进行操作。

          ——文件内容的随机读取函数:fread()

            ***** 函数原型:fread(void   *buffer,   size_t   size,   size_t   count,   FILE   *stream  );第一个参数为读取的内容存放的地址的指针,第二个参数为每次读取的字节数(数据块),第三个参数为读取的次数(块数),第四个参数为文件指针。(  size  * count = 读取内容的大小)

            ***** 函数功能:从文件的指定位置读取指定大小的内容。每次读取位置为当前指针位置。

            ***** 函数返回值为实际读取的的数据块个数。

          ——文件内容的随机存储函数:fwrite()

            ***** 函数原型:int fwrite(void   *buffer,   size_t   size,   size_t   count,   FILE   *stream  );第一个参数为读取的内容存放的地址的指针,第二个参数为每次写入的字节数,第三个参数为写入的次数,第四个参数为文件指针。(size * count = 写入内容的大小)

            ***** 函数功能:将内容指针中的内容以数据块的形式写入文件当中。每次写入位置为当前指针位置。

            ***** 函数返回值为实际写入的数据块个数。

  (4)随机读写的数据块必须使用sizeof辅助计算出字节数大小

  (5)指针定向函数:fseek()

            **** 函数原型:int fseek(FILE *stream, long offset, int fromwhere);第一个参数为需要操作的文件指针,第二个参数为文件指针的基准点,第三个参数为以基准点为起始点的偏移量(此偏移量需要使用sizeof进行计算)。偏移量用字节数表示,表明当前指针需要跳过多少个字节,偏移量为正时,指针向后移动;偏移量为负时,指针向前移动。指针当前位置的可能取值有三种:SEEK_SET(0),表示文件开始处;SEEK_CUR(1),表示文件指针当前位置;SEEK_END(2),表示文件末尾。如果文件读取成功,返回值为非0 值,否则返回0值。

            **** 函数功能:用于定位文件指针的位置,为下一次文件写入做准备。

  (6)文件头定位函数:rewind()

            **** 函数原型:void rewind(FILE *fp),传入参数为需要操作的文件指针。

            **** 函数功能:重置文件指针到头部

  (7)当前文件指针位置获取函数:ftell()

            **** 函数原型:long ftell(FILE *stream);传入参数为需要操作的文件指针。

            **** 函数功能:用于获得文件指针的当前位置,通常与fseek联合使用,使用fseek函数后再调用函数ftell()就能非常容易地确定文件的当前位置(存在问题!!!未测试)。

  (8)缓冲区数据清除函数:fflush()

            ***** 函数原型:int fflush(FILE *stream);传入参数为需要操作的文件指针。

            ***** 函数功能:fflush()会强迫将缓冲区内的数据写回参数stream 指定的文件中. 如果参数stream 为NULL,fflush()会将所有打开的文件数据更新,此函数可以一次性把缓冲区中的数据写入文件或硬件设备

 

十、C语言的IO操作:

1、标准输入/输出的重定向:

  (1)标准输入:stdin,标准输入默认为键盘。

  (2)标准输出:stdout,标准输出默认为屏幕。

  (3)标准错误:stderr

2、输入输出的等价函数:

  (1)putchar( C ) =   fputc(C , stdout);

  (2)getchar()   =  fgetc(stdin);

  (3)puts(str) =   fputs(str , stdout);

3、重定向:

  (1) 输入重定向:<

  (2) 输出重定向:>

            

十一、函数式编程:

  (1)函数式编程是用编程语言实现数学函数,尽可能将可以一步完成的多步骤语句进行直接实现。

  (2)与面向过程的区别:尽可能进行步骤的拆分。

  

十二、预处理命令:

1、宏定义的语句:

  (1)定义常量和宏:#define

      ——  定义带参数的宏时,又叫宏展开。宏替换为机械替换,当参数发生替换后,只按替换后的表达式自身的运算优先级进行运算。所以在定义宏时应该使用括号强行限制运算顺序。

  (2)宏的生命周期:宏的生命截止到撤销宏定义的表达式程序结束

  (3)撤销宏定义:#undef

      ——格式:#undef  宏标识符

      ——作用:宏定义从此表达式开始被撤销,如果仍然被当作宏来使用,编译器会报错。

  (4)条件宏定义:

      —— 格式:

# if    !    defined(宏名)
        宏名    表达式
#endif

      ——作用:语句先判断宏名是否被定义,如果已经定义了则跳过整个表达式,否则便执行第二个语句为此宏重新定义

      ——使用条件:该宏已经被声明,但是没有被赋值。

      ——每一个#if语句都必须以#endif结束.

  (5)语句等价:#ifdef = #if defined;  #ifndef = #if !defined;  #elif原理上等价于else if  ;  #else原理上等价于else

  (6)代码段注释:

      ——格式:

    

#if       0/1
    代码段
#endif

      ——作用:当判断值为0时,此代码段被注释;当判断值为1时,此代码段可被重新被编译。

  (7)报错提示:

      ——格式:

#if        (语句)
    #error    (打印错误信息)
#endif

      ——作用:当定义的宏满足判断条件时,将打印标记信息,同时终止预处理和停止编译。

  (8)执行编译:(存在问题!!!知识遗漏

  (9)标记(字符串)替换:

      ——格式:

  

#define    get(x)    (#x ,"\n");    //get是一个自定义的宏函数。

     ——作用:#运算符必须用在一个带参数的宏中,字符串文本将自动替换#+参数,并且其中的空格会被自动忽略,并将内容链接在一起

  (10)标记拼接:##

    ——格式:

#define       CONNCT(x,y)    (x##y);    //CONNECT是一个自定义的宏函数

    ——作用:将x与y参数拼接到一起。##运算符必须拥有两个操作数。

  (11)行号:#line

    ——格式:

#line    number(行号)  file(文件名);

    ——作用:表示从此语句开始,代码行数从规定行数开始编号。

  (12)断言:assert

    ——格式:

assert   code;    //code是待判断语句

    ——作用:用于判断语句是否为真,如果为假,则打印错误信息,并终止程序;宏语句assert在<assert.h>文件中,打印信息需要调用abort,abort在<stdlib.h>文件中。断言只用于当程序运行时发现逻辑错误,而并不能作为处理错误的手段。

    ——assert的撤销:

          ***** 如果定义了符号常量(#define  NDEBUG),则之后的断言都将失效。

          ***** 直接删除断言。

 

 

        

    

 

 

 

 

 

 

 

 

          

 

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