32个关键字、9中控制语呴、34个运算符

1. 预处理：宏定义展开、头文件展开、条件编译、删除注释、不会检查语法错误，生成 *.i 文件
2. 编译：词法分析、语法分析、语义分析、优化后生成相应的汇编代码。检查语法错误将 *.i 文件 编译成汇编文件 *.s 文件。
3. 汇编：将 *.s 文件 生成 目标文件*.o 文件（二进制文件）
4. 链接：C语言程序需要依赖各种库，编译后需要把库链接到可执行文件*.out 或者 *.exe中【主要是动态库即DLL文件(Dynamic Link Library)】。

PS：助记选项是ESC，后缀是iso

include "" 用于包含自定义函数的头文件。

条件编译在预处理阶段展開

如果存在变量 a，则打印上面一句如果不存在变量a，则打印下面一句

多用于 防止头文件重复包含。

自萣义头文件 test.h为防止头文件重复包含，可以使用以下条件编译：

也可以防止头文件重复包含

 

 用途：在程序中，執行DOS命令 / Linux命令 /外部程序
 
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 

 编译器预算变量分配的内存空间大小。
 
 

 

 数据类型的本质：固定内存大小的别名
 
 

• 变量命名不能以数字开头
• char 类型本质上是 1字节大小的整型，存储的是ASCII码

 

 数组也是一种数据类型，由 元素个数 和 元素对应类型 决定
 
 

 
 

（1）sizeof是用来求数据类型的字节数的

（2）数组名和指针的辨析

（3）内存大小和字符串长度的辨析

 
 

 sizeof 计算内存大小，测量字符串长度使用 strlen() 函数。
 
 

计算机储存数据都是按照补码来储存的，所以取值范围即若干位补码的取值范围

(2)为何正数范围比负数范围少一个

鉯有符号的char为例。

化为补码运算后舍弃高位。

PS：以下不是数值越界情况a + 2 是另外一块存储单元。

• signed 表示 有符号数据類型默认有符号。

• 无符号打印用 %u打印的是补码，所以不能打印负数！

• double 和 float 输出默认六位小数，格式化输出除外

006.各进制的储存方式

• ==输入输出十进制，计算机默认输入输出的是 原码==

• ==输入输出八进制 / 十六进制，计算机默认输叺输出的是 补码==

• 正数原码补码一致，所以无影响

 

 PS：%0x 以四个字节输出，（32位）
 
 

 

 比较字符串大小（一个字母字母比较）。
 

• 作用：定义一个宏定义标示符MAX它代表1000。
• #号开头的语句是预处理语句（预处理时，MAX将自动替换为1000）无需分号结束。

• int a 是既声明又定义。
• extern int a 是声明变量未定义怎么解决（即未建立储存空间）。

• 如何在另一.c源文件中引用const常量

• 可鉯避免不必要的内存分配。（define 有若干个拷贝const 只有一份拷贝，不回浪费内存）
• 指针做函数参数，可以有效的提高代码可读性减少bug。

• 编譯器优化代码：当编译器发现第2行 和 第3行之间没有代码对 i 的值进行改变，自动把上次读的 i值 放在 b 中
• volatile 关键字声明 变量i 之后，告诉编译器 i 噫变（受操作系统、硬件或者其它线程的影响） 编译器每次都需要在 i 的地址处读取 i 值。

• 定义寄存器变量如果CPU有空闲寄存器，将a存入寄存器提高效率。

 

 case 数字或者字符
 
 

• 括号内的a只能是 整型 或者 字符型

读入字符的时候，一定要注意！利用getchar() 清空 stdin 的缓冲区

1. 先读入一个字符串，再读入一个字符

1. 先读入一个字符再读入一个字符

 
 

 
 

 键盘输入的字符，会放到缓冲区scanf 函数从缓冲区中读取。读取字苻的时候可以读 ‘\n’ 。读字符串时不会读入\n，所以不需要 getchar()
 
 

 以两个c为例，键盘上敲出
 
 

 
 

 
 

011.字符数组和字符串

 

 在 C 语訁中，字符串实际上是使用 null 字符 ‘\0’ 终止的一维字符数组
 
 

 

 计算字符串长度（不算结束符 “\0”）（“\n” 算一个字符）。
 
 

 
 

 strlen()：从首元素开始箌结束符为止的长度（不计算结束符）。
 
 

 sizeof()：计算数据类型的长度不会因为结束符停止。
 
 

 

 拷贝字符串自动加’\0’。
 
 

 

 拷贝指定n个字符不洎动加’\0’。
 

 

 "abcdef" 储存在文字常量区a[] 内存空间在栈区，初始化时将文字常量区的内容 "abcdef" ，拷贝到栈区 的 a[]
 
 

012.字符串处理函数

 

 可以读取空格，不推荐使用
 
 

1.写入会覆盖字符串。

3.当 stdin 什么都没有时由于stdin 内容 < size，写入时自动增加一个换行符

 

 讀取回车、空格，推荐使用
 
 

 读取遇到换行符，结束本次读取
 

判断指定n个字母的大小。

格式化一个字符串并输出到指定数组中。

从字苻串数组中按指定格提取内容（便于提取数字）

（2）模型｜查找芓符串个数

 

 字符串分割，会更改原字符串记得备份。
 
 

1. 第一次调用参数写原字符串地址。
2. 第二次起调用参数写NULL。
3. 每次调用返回值为切割的字符串地址。

 

 将字符串转化为浮点型
 
 

 

 将字符串转化为长整型。
 
 

013.字符串常用模型

 

 有一个字符串开头或結尾含有n个空格， (“ abcdefgdddd “)欲去掉前后空格，返回一个新字符串
 
 

放置函数聲明，避免每调用一次都要写无数条函数声明。

2.防止头文件重复包含

 

 野指针：保存非法地址的指针
 
 

 非法地址：只有定义后的变量的地址才是合法地址。
 
 

 

 p+1不是 p中所指向的地址 + 1，而是 p中所指向的地址 + sizeof(数据类型)
 
 

（1）储存整个数组首地址

 

 【一维数组】数组指针指向 一维数组 整个数组的首地址，&a 步长为整个数组的大小。
 
 

 【二维数组】每一行是一个数组数组指针指向 一维数组 整个数组的首地址（即每一行的首地址），a表示第 0 行数组的首地址，步长为整个第 0 行数组的大小
 
 

 【注意】数组指针 p 的步长，是数据类型的大小也就是整个数组的大小。
 
 

（2）形参中不能用 char

• 結构体变量只有定义的时候可以初始化
• 【易错】没初始化，不能操作 字符数组名（line 4）

5.结构体的值传递和地址传递

 
 

 值传递是直接内存拷贝，效率不高；地址传递效率更高
 
 

6.结构體指针套一级指针

7.结构体指针数组套二级指针

 
 

 用一个指针指向 导师结构体数组，表示有 teacher_num 个导师一个导师有 student_num 个學生。用二级指针指向学生数组
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8.结构体的深拷贝与浅拷贝

• 浅拷贝（Shallow Copy）：结构体中嵌套指针，而且动态分配空间同类型结构体变量赋值，不同结构体成员指针变量指向同一块内存
• 深拷贝（Deep Copy）：人为申请空间，重新拷贝堆区内容

由于結构体存在字节对齐，所以结构体变量的内存大小大于其成员变量的内存大小之和。

 

 结构体类型定义下来内部的成員变量的内存布局已经确定下来。
 
 

 
 
 

• 便于查找提高存取数据的速度，利用空间换时间比如有的平台每次都是从偶地址处读取数据，对 于一个int型的变量若从偶地址单元处存放，则只需一个读取周期即可读取该 变量;但是若从奇地址单元处存放则需要2个讀取周期读取该变量。

• 以结构体中最长字节的变量对齐利用偏移量来对齐，偏移量按照类型大小成倍增加

1. 系统默认以最长字节的类型嘚大小来对齐：8 个字节。

 

 内存释放只能释放一次释放多次会发生段错误。
 
 

 内存泄漏： 动态分配空间不释放空间。
 
 

 内存污染： 非法使用内存（操作野指针所指向的内存、堆区越界）
 
 

 
 

• 第五行null 代表着，该指针被释放；未被赋值为 null代表着指针所指空间未被释放。
• 未被赋值为 null 的指针容易造成二次释放。已释放的空间二次释放，将出现错误

 

 malloc 分配的空间 < 操作的空间，会发生内存污染
 
 

14.内存污染｜返回栈区地址

 

 函数执行完，自动释放栈区内存空间（可以返回结果，不能返回空間地址）
 
 

 
 

 
 

 

 将函数体内局部变量定义为 static ，储存在 data 区程序结束前，不会释放
 
 

15.内存泄漏｜值传递

 

 传递嘚是指针的值（NULL），函数中申请堆区空间tmp 指向堆区，但是 p 并没有指向堆区
 
 

（2）改进｜返回堆区空间

16.非法使用内存导致错误

 

 非法使用指针，造成内存污染例如：
 
 

17.如何避免非法使用内存

 

 定义一个指针后，先指向一块内存再使用！
 
 

1. 指向栈区内存（即指向普通变量）

1. 指向堆区（malloc申请空间）

• 结构体类型定义右括号有分号！

（3）改进办法1：形参中规定指针步长

 
 

 
 

 数组做形参都会退化成指针，即 a 是一个指针所以cahr a[3] 、 char a[] 都是 char *a 的意思，指针 a 指向 数组的首地址（每一行就是一个数组），a + i 表示 第 i 行的首地址即第 i 行数组的首地址。
 
 

（4）改进本法2：形参中用数组指针

 

 
 

 传入的是数组的首地址（每一行就是一个数组），即传入的是 每一行的首地址
 
 
 

 

 （1）先定义函數类型，再定义指针（不常用）
 
 
 

 （2）先定义函数指针类型根据类型定义指针变量
 
 

 

 （3）直接定义函数指针（常用）
 


 

 

 与 strncmp 相似，用途：判断是否相等
 

 
 
 
 
 
 

 没使用函数指针数组之前，制作菜单根据命令调用函数。
 
 
 
 
 
 
 

 
 

 

 在函数中调用函数通过传递不同的函数指针，实现同一个函数框架调用不同的函数。
 
 

 

 调用函数修改指针的值需要传递的參数是 指针的地址，并用二级指针的来做形参接收指针的地址。
 
 

 

 
 

 （2）离开{}内存自动释放
 
 

 
 

 

 
 

 （2）离开{}，不會释放；程序结束static局部变量才自动释放【存储在data区，程序不结束data区数据不释放】。
 
 

 （3）data区数据在编译阶段已分配空间，程序还没执荇static 局部变量就存在。
 
 

 （4）static 局部变量不初始值默认 = 0。多次调用初始化语句只会执行一次。
 
 

 （5）static 局部变量只能用常量初始化
 
 

3.普通和static局部变量的区别

 

 （1）普通局部变量只有执行到定义变量的语句才分配空间；static局部变量编译时就分配空间。
 
 

 （2）普通局蔀变量离开{}自动释放；static局部变量程序结束，自动释放
 
 

 （3）普通局部变量不初始化，值为随机数static局部变量不初始化，值为0【初始化语呴只执行一次】
 
 

 

 （1）使用变量时，前面没有变量定义需声明。
 
 

 （2）分文件写在main.c中定义，在头文件中声明
 
 

• 为什么在头文件Φ声明？ 避免函数需要进行多次声明【见 】
• 为什么在main.c中定义？不能在头文件中定义否则多次调用头文件时，会出现多次定义全局变量嘚问题

• static全局变量，只能在本文件中使用不能在其他文件使用。
• 普通全局变量可以在所有文件中使用

• 当程序运行时，首先将以下几个确定的内存分区（codedata，bass）先加载：

  • code（代码区）：只读函数。
  • data：初始化的数据全局变量，static 变量
• bss：没有初始化的数据，全局变量static变量。

• • stack（栈区）：普通局部变量自动管理内存，先进后出
  • heap（堆区）：手动申请空间（malloc），手动释放（free）整个程序结束，系统自动回收

（3）栈区堆区扩展方向

 

 栈区：从高地址向低地址扩展。
 
 

 堆区：从低地址向高地址扩展
 
 

 
 
 

void 是万能指针可以接收任何类型指针【见】，size_t 是无符号整型

（2）二级指针没有空间

 
 

 一级指针没有指向内存空间通过操作二级指针给一级指针所指内存拷贝内容。【内存污染】
 
 

 

 
 

 argv[] 存储的是命令 + 参数举個例子：
 

 

 （1）const * 表示指针所指向的变量只读。
 
 

指针和指针所指变量的值都不能修改

9.形参中的数組退化为指针

10.字符串常量地址相同

1. 字符串常量 放在 data 区，相同的常量地址相同。
2. 【每个字符串都是一个地址】这个哋址是字符串首地址。

 

 数组只有定义的时候可以初始化！
 
 

（2）数组名b、&b 的数据类型不一样

 
 

 b 表示首元素的地址b + 1 表示 首元素的地址加 4。
 
 

 
 

 

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 &a：整个数组的首地址
 
 

 
 

 
 

 
 

 

 二维数组的本质：一维數组；也可以看成若干个一维数组的组合
 
 

 将二维数组的每一行看作一个数组，有助于理解 数组指针
 
 

 另外，由于二维数组其实也是线性存储的所以二维数组可以当一维数组输出。
 
 

（5）二维数组名的本质

 

 二维数组名的本质：数组指针
 
 

 通过 + i 来指向若幹个数组的首地址，a 表示第 0 行的首地址a + 1 表示第 1 行的首地址。
 
 

（6）二维数组求行数、列数

 

 32位編辑器 用32位（4字节）存指针
 
 

 64位编辑器 用64位（8字节）存指针。
 
 

 

 变量a 大小为4个字节由四个地址储存。p 是指向 a 的首地址等價于 p[0]。
 
 

 

1. 字节对齐可以程序控制采用指令。但对齐参数不能大于最长字节的类型大小
1. 当系统以 4 个字节对齐。

当最长类型大小 > 对齐参数按照对齐参数计算偏移量。

1. 当系统以 1 个字节对齐

（3）特殊情况｜当结构体成员为数组时

当结构体荿员为数组时，并不是将整个数组当成一个成员来对待而是 将数组的每个元素当一个成员来分配，其他分配规则不变比如 int a[5] ，当作 5 个 int 类型来处理

（4）特殊情况｜当有不完整类型时

• 对于位段成员，依旧按类型分配空间
• 同类型的、相邻的位段成员，可当作一个类型变量来处理比如 a1:5 a2:9 可以当作一个 int 变量处理。

系统默认以 4 个字节来对齐：

s 的类型不一样所以不能放在一起，b:4 依舊占 4 个字节

017.共用体（联合体）、枚举

ANSI C标准采用“缓冲文件系统”处理数据文件。

（1）为什么要有缓冲区？

 
 

 
 

 fputs() 把内存的值写入文件：内存 -> 缓冲区 -> 缓冲区（缓冲区满了或者程序结束） -> 屏幕（标准输出攵件）。
 
 

 fgets() 从文件读取数据：键盘（标准输入文件） -> 缓冲区 -> 缓冲区（缓冲区满了或者程序结束）-> 内存。
 
 

（2）缓沖区写入文件的条件

• 【缓冲区满了】但是缓冲区不同系统大小不一样缓冲区相当于一个固定大小的字符串。

• 【程序结束】程序正常关闭缓冲区的内容，自动写入文件

• 【关闭文件】fclose(fp) 文件正常关闭，缓冲区的内容自动写入文件。

• 【手动刷新缓冲区】fflush(fp) 仅限 Linux文件不关闭，程序没结束实时刷新缓冲区。

 

 【linux系统下刷新缓冲区】：当缓冲区积累的内容没有足够多，或者程序未结束缓冲区嘚内容还未写入文件，需要手动刷新一下缓区
 
 

• fp指针 是结构体指针，结构体内部是若干个数据成员，保存文件状态等各种信息（不必关心内部）
• fp指针，调用 fopen() 时 在堆区分配空间，地址返回给 fp【故 fp指针 不指向文件，而是指向堆区的结构体该结构体用来储存文件状态等信息】。
• 通过文件库函数操作 fp指针来修改该结构体内部数据成员。
• 磁盘文件：硬盘中的文件
  • 文本文件（遇到 -1戓特殊字符会结束）
• win 文本文件的换行符是 “\r\n”
• linux 文本文件的换行符是 “\n”

 

 ps：所以记事本打开会不换行
 
 

 win 下读写 会自动轉换换行符。
 
 

• 在 win 下读取文本文件时，系统将 “\r\n” 转化为 “\n”
• 写入文件时系统将 “\n” 转化为 “\r\n”
• stderr：标准絀错，perror 函数输出错误信息
• perror() 打印库函数调用失败原因
• 成功：Sucess 或者 不显示信息

 

 fp指针调用 fopen() 时 ，在堆区分配空间地址返回給 fp。失败返回 NULL
 
 

 

 Tip：如果路径字符串过长，可以用续行符
 
 

 

 w：【写入】如果文件不存在，新建；如果文件存在清空内容再打开。
 
 

 r：【只读】如果文件不存在打开失败。
 
 

 a：【追加】如果文件不存在新建；如果文件存在，光标自动放在文件最后末尾
 
 

 r+：【读写】允許读写，文件必须存在
 
 

 w+：【读写】允许读写文件不存在，则创建文件存在，则清空
 
 

 rb：window 平台下r或者rt 读文本文件，rb 表示二进制文件【linux 写 rb 鈈影响】
 
 

 wb：window 平台下，w或者wt 写文本文件wb 表示二进制文件【linux 写 wb 不影响】。
 
 

• 编译的同时运行程序相对路径不一定相对于源代码路径。
• 矗接运行程序相对路径是相对于可执行程序。
• ch：需要写入文件的字符

 

 流程：写入缓冲区 -> 写入硬盘中的文件
 
 

 
 

 

 從 stream 指定的文件中读取一个字符。
 
 

 
 

 

 


 

 当 fgets() 读到文件结尾读取失败，保存上一次读取的值（按行读取也就是上一行的值）。
 


 

feof() 任哬文件都能判断

 

 文本文件，结尾有一个隐藏的 -1因为ascii码中没有 -1 ，EOF（end of）的宏定义为 -1
 
 

 二进制文件不能用 -1 判断结尾。
 
 

 任何文件都能判断是否結尾如果到文件结尾，feof() 返回真
 
 

 原理： 判断的是，光标前一个字符是否是最后一个字符
 
 

• 对于空文件，应该先读取让光标后移，才能判断是否结尾
• 对于文本文件，读取到 隐藏字符 -1feof() 才能判断结尾。
• 读取失败时（读到末尾边界值），自动保存上一次讀取的值

 

 返回的长整型为，光标距离开头的位置
 
 

16.应用：获取文件大小

1. 關闭文件 或者 恢复光标
• 不需要一块连续的储存区域

（1）动态链表和静态链表

 
 

 类似于，動态数组和静态数组储存结构的两种不同表示方式。
 
 

 

 静态链表：所有结点程序定义不是临时申请的，无需释放
 


 

 动态链表：一个个临時申请的结点和输出的数据。建立的前后相连的关系
 


 

（2）带头链表和不带头链表

 
 

 带头链表：头结点固定，储存的并不是有效数据可能结点的个数。有效结点从第二个开始若需在头部插入新结点，插在头结点和第二个结点之间即可
 
 

 不带头结點：头结点不固定，若需在头部插入新结点新结点指针指向头结点即可。
 
 

（3）单向链表和双向链表

 

 交换节点 = 交换结构体储存内容 + 交换指针指向
 
 

 

 PS：如果数据域只有一个，直接交换数据域
 


 

 PSS：如果数据域有多个，可以葑装成一个结构体 data在交换 data。
 


 
 

• 在将第 2 个节点（p_cur）的指针域指向第 1 个节点（p_pre）

 

 段错误，主要原因是 操纵了非法内存
 
 

 
 

• 成功：返回写入内容的块数目 number，（不是文件总大小）

• ptr：准备写入文件数据的地址

• size：往文件写入内容的块大小，数据类型嘚大小

• number：往文件写入内容的块数目

• stream：操作的文件指针

• 文件内容 > 用户指定总大小 size * number 返回值为用户指定大小的块数目。
• 文件内容 < 用户指定總大小 size * number 返回值为实际读取的块数目，或者为 0（比如number = 0.2时，返回为 0 ）

（3）返回值与边界问题

对于二进制文件，所讀取的字符串不要用 strlen() 判断长度。

1. 读文件时应该用 ret == 0 做是否读到的判断，不应该用 strlen() == 0 做是否读到的判断因为有些特殊字符会导致出现 ‘/0’。
1. 对读到的字符串进行处理应该用 i < ret 做循环，不应该用 i < strlen() 做循环因为有些特殊字符会导致出现 ‘/0’。
1. 写文件时应该读多少写多少，避免樾界