C語言

編譯過程

GCC概述

GCC最初的全名是GNU C Compiler
隨著GCC支持的語言越來越多，它的名稱變成了GNU Compiler Collection
翻譯官 翻譯組織

文件后綴名 gcc
.c

gcc -o output
gcc -o 輸出的文件名 輸入文件名

gcc -v -o

c語言的編譯過程

預處理—編譯—匯編—鏈接

預處理： .I 文件 替換過程，沒有include define等

編譯： 匯編文件 .s

匯編： 生成目標文件 .o

鏈接： 鏈接資源 build

gcc的語法所對應的內容

預處理：cpp -o a.i 001.c 【gcc -E】
編譯 ：/usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.4.3/cc1 -o a.s 001.c 【gcc -S】
匯編：as -o a.o a.s 【gcc -c】
鏈接：/usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.4.3/collect2 -o build a.o+… 【gcc -o】 gcc -o build 001.c
【問題】
define include是關鍵字嗎？ 是預處理命令

預處理

Include

< > 尖括號是系統中的

" "是自定義的

#include 包含頭文件

#define 宏 替換 不進行語法檢查

#ifdef #else #endif 條件預處理

#include <stdio> #define ABC int main(){#ifdef ABCprintf("=====%s=====",——FILE__);#endifprintf("hello world\n“)；return 0; }

發行版本不希望別人看到自己的代碼結構，可以設置#ifdef #else#endif ,來調節是否打印。

gcc -DABC == #define ABC

預定義宏（兩個下劃線）

_FUNCTION_ ：函數名

_LINE_： 行號

_FILE_ ： 文件名

宏體# ## 區別：

# 字符串化

## 連接符號

#include <stdio> #define ABC(x) #x #define DAY(x) myday##xint main() {int myday1 = 10;int myday2 = 20;printf(ABC(ab\n));printf("the day is %d\n",DAY(1));return 0; }

結果：

ab

10

DAY(1)調用的是myday1，通過#連接myday

關鍵字

數據類型

硬件芯片操作的最小單位：
bit 1 0
軟件操作的最小單位： 8bit == 1B

網速之間的轉換：

? 4M 4Mbit Kbit/s KB/S

char

硬件芯片操作的最小單位： bit

軟件操作的最小單位： char

8bit = 1B

硬件處理的最小的單位： char

最大的是256

int

大小： 根據編譯器來決定。

編譯器最優的處理大小：

系統一個周期，所能接受的最大處理單位 int

32bit的系統，4B 恰好能接收int類型

16bit的系統 ， 2B int

300L 后面的L表示long類型的，可以表示一個很大的數，

long short

特殊長度

unsigned、signed

無符號：數據

有符號：數字

區別：內存空間的最高字節是符號位還是數據

float、double

浮點數

float 代表 4B

double代表 8B

浮點型常量

1.0f 是float類型

1.1 是double 的類型

void

一般是聲明標志，不是使用標志

void fun() 表示函數不反悔。

自定義數據類型

C編譯器默認定義的內存分配不符合實際資源的形式（例如定義寄存器的大小）

struct 、union、enum、typedef

struct

元素之間的和

struct myabc{unsigned int a;unsigned int b;unsigned int c; }; struct myabc mybuf;

在結構體最后加分號，abc的順序不同，可能結構的大小也不相同（涉及字節對齊的問題）

union

共用起始地址的一段內存（共用體）

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-o8qu2Rvm-1606119305231)(file:///C:/Users/15890/AppData/Local/Packages/Microsoft.Office.OneNote_8wekyb3d8bbwe/TempState/msohtmlclip/clip_image001.png)]

定義b，a可能發生改變。

enum

enumerate 一一列舉

被命名的整型常數的集合

#define MON 0 #define TUE 1 #define WED 2 /* 上述的宏可以表示為 */ enum abc{ MOD = 0,TUE,WED }

enum 枚舉名稱{ 常量列表 }；

#include <stdio.h>enum week{ Monday = 0 ,Tuesday =1 ,Wednesday = 2,Thursday,Friday,Saturday,Sunday }; int main() {enum weel a1; /* 定義了這樣的空間 */printf("the a1 is %lu\n",sizeof(a1));printf ("the %d\n",WED);return 0; }

運行結果：

4

2

枚舉變量就是個整數，只是這個整數可以取這集合面所有的值

enum DAY{}day；定義枚舉類型同時定義枚舉變量；

enum {}day; 可以省略名稱，直接定義枚舉變量；

typedef

數據類型的別名

typedef int a_t; /* a是一個int類型的外號 */ a_t mysize;

雜項

Sizeof

它是關鍵字

編譯器給我們查看內存空間容量的一個工具

return

:返回函數

邏輯結構

cpu是順序執行程序

PC 指針分支 --> 選擇

代碼周期性的循環，節約內存。

條件選擇

if else 、switch、case、default、

循環

do、while（條件）、for（次數）、

循環中的控制符

continue、break、goto（在同一個函數中可以跳）

switch(整形數)

{case 整形數i：

}

類型修飾符

對內存資源存放位置的限定

auto、register、static、const、extern、volatile

有的可讀可寫，有的可讀，有的可寫

Auto

可讀可寫的內存空間 默認平時就是 auto char a；如果放入大括號里，就是存放在棧里；

register

register int a；限定變量定義在寄存器上的修飾符； 寄存器速度快，內存上面慢

編譯器會盡量的安排CPU的寄存器取存放這個a，如果寄存器不足，a還是放在存儲器中。

**&**這個符號對register不起作用；

內存（存儲器） 寄存器

0x100 R0，R2

static

靜態變量

**修飾3種數據：**函數內部的變量；函數外部的變量；函數的修飾符；

修飾3種數據：
1）、函數內部的變量

int fun(){ int a; ==> static int a;}

2)、函數外部的變量

int a; ==> static int a; int fun() {}

3)、函數的修飾符

int fun(); ==> static int fun();

const

常量定義、只讀的變量，不能修改

可以通過指針的技巧去修改；

extern

外部申明；也是再全局變量中使用；

volatile

告知編譯器編譯不優化

修飾變量的值的修改，不僅僅可以通過軟件，也可以通過其他方式（硬件外部的用戶）

int a = 100;while( a==100 );mylcd();

[a] 表示 a 的地址

f1: LDR R0，[a] f2: CMP R0，#100 f3: JMPeq f1 ----> JMPEQ f2 f4: mylcd();

修飾變量的值的修改，不僅僅通過軟件，也可以通過其他方式。例如： 如果外界接了鍵盤來鍵入a，則就會發生錯誤；

運算符

算術運算符

+、-、*、/、%

* 、/ 大部分是不支持的。

CPU可以在一個周期處理+ ，但是 * 在一個周期處理不了，需要利用軟件進行模擬實現乘法

% 取模，4%3 = 1； 1%3=1；

應用場景：

任意一個N，我們模上M過后，得到M進制的個位數；

取一個范圍的數；

? eg：給一個任意的數，得到一個1到100以內的數：（m%100）+1

循環數據結構的下標。

邏輯運算

真與假 返回結果為 1 和 0

|| 、 & 、

A || B $=$ B || A 不相等

#include <stdio.h> int main() {int a =10;int res;res = ((a==10) || printf("======\n"));printf("the res is %d\n",res);return 0; }

結果：1

a若足，則不看式子后面的內容了，若把a != 10，則會輸出 ====

< 、>= 、 <= 、 >、!、? :

位運算

<< 、 >>

左移 ： 乘法 *2 二進制下的移位
m << 1; m$\times 2$
m << n m$\times 2^n$

4: 0 0 1 0 0 8: 0 1 0 0 0int a = b*32; ===> b <<5

[數據、數字]
-1 *2 -2：
8bit (負數先取反，再加一)
1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0
1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1
1 1 1 1 1 1 1 1 === -1 1 1 1 1 1 1 1 0 == -2

負數也滿足

右移：除以2
m >> n m/2^n
符號變量有關 有符號數整數填1，無符號數填0.

int a; a>>n unsigned int a a>>n int a = xxx; while(a){a = a>>1; } printf("-------------\n");

如果a為負數，永遠也不會為0；

如果a為正數，可以為0；

& 、 |

A & 0 ----> 0
&: 屏蔽
int a = 0x1234;
a & 0xff00; 屏蔽低8bit，取出高8bit

&:取出

A & 1 —> A

&:清零器 clr

|
A | 0 = A
保留
A | 1 = 1
設置為高電平的方法，設置set

設置一個資源的bit5為高電平，其他位不變
int a;
a = (a | (0x1<<5)); =====> a | (0x1<<n)

清除第五位

int a;
a = a & 0 1 1 1 1 1 31 a & 31 31 : 32bit
~(0x1<<5)

a = a & ~(0x1<<5); =====> a = a & (~(0x1<<n));

我們想資源456bit設置為101？

^

相同位為假

a = a ^ b

b = a ^ b

a = a ^ b

可以交換 a ，b的值

內存訪問

( ) 限制符號

? 函數訪問符號

[ ] 數組，內存訪問的 ID 符號

{ } 函數體的限制符

–> 地址訪問

. 變量訪問

C語言內存空間的使用

指針

指針的概述

內存類型資源地址、門牌號的代名詞
指針變量 ： 存放指針這個概念的盒子

int a;
int *p;
char *p;

C語言編譯器對指針這個特殊的概念，有2個疑問？
1、分配一個盒子，盒子要多大？
在32bit系統中，指針就4個字節
2、盒子里存放的地址 所指向 內存的讀取方法是什么？

? 聲明，得到大小，一次讀多少字節。確定位置

指針指向內存空間，一定要保證合法性

浮點數在內存中表現形式很奇怪

浮點數讀取，指針定義為unsigned，無符號類型。

指針修飾符

const

常量、只讀【不能變】

雙引號就是常量，不可改變 const char型

內存屬性：
1、內存操作的大小
2、內存的變化性，可寫可讀

char *p;

const char *p; 【T】 字符串 “ hello world” “aaa”

char const *p;

指向的內容不可以變，指針可以指向其他的地址 字符串

char * const p; 【T】 硬件資源 LCD

char *p const;

指向的內容可以改變，指針不能指向別的地方 硬件資源 LCD

const char * const p ROM

第三種，都不可以變 ROM

volatile

防止優化指向內存地址

char *p;

volatile char *p ;*p == 0x10 與之前的相同：while( *p == 0x10 );xxxx;

typedef

char *p;

什么類型 變量名稱；

xxx a;

int (*p[10])(int ,void (*p)(int));char *name_t : name_t是一個指針，指向了一個char類型的內存 typedef char *name_t; name_t是一個指針類型的名稱，指向了一個char類型的內存name_t abc;

指針運算符

++ 、–、+、-

int a = 100;
a+1

int *p = xxx [0x12]

p+1 [0x12 + 1*(sizeof(*p))]

指針的加法、減法運算，實際上加的是一個單位，單位的大小可以使用sizeof(p[0])

int *p p+1
char *p p+1

p++ p-- : 更新地址

[ ]

變量名[ n ]

n:ID 標簽
地址內容的標簽訪問方式
取出標簽里的內存值

操作邏輯符

>= 、<= 、== 、 !=

int *p1;
int *p2;

p1 > p2
*p1 > *p2

--------- == !=
1、跟一個特殊值進行比較 0x0 : 地址的無效值，結束標志
if( p == 0x0)
NULL
2、指針必須是同類型的比較才有意義
char *
int *

多級指針

int **p;

存放地址的地址空間

char **p;

p[0] p[1] … p[n]

p[m] == NULL ----> 結束了

數組

數組的定義

內存的一種分配形式

定義一個空間：
1、大小
2、讀取方式

數據類型 數組名[m] m 的作用域是在申請的時候

數組名是一個常量符號，一定不要放到=的左邊 ，舉例。

char buf[100];

buf = “hello world”;

數組名不能 a++,數組名就是數組的常量標簽。

int a[100];

越界
a[10]

數組空間的初始化

空間的賦值
按照標簽逐一處理
int a[10]; [ 0 - 9 ]
a[0] = xx
a[1] = yy;

程序員這樣賦值，工作量比較大，能不能讓編譯器進行一些自動處理，幫助程序員寫如上的程序
----》空間定義時，就告知編譯器的初始化情況，空間的第一次賦值，初始化操作

int a[10] = 空間;
C語言本身，CPU內部本身一般不支持空間和空間的拷貝
int a[10] = {10,20,30};

====> a[0] = 10; a[1] = 20; a[2] = 30; a[3]=0;

數組空間的初始化 和 變量的初始化 本質不同，尤其在嵌入式的裸機開發中，空間的初始化往往需要庫函數的輔助

char

char buf[10] = {‘a’,‘b’,‘c’}; 3個字節

buf當成普通內存來看，沒有問題
buf當成一個字符串來看,最后加上一個’\0’ 字符串的重要屬性，結尾一定有個’\0’

char buf[10] = {"abc"}; //4個字節 char buf[10] = "abc"; //此時是**常量對變量的拷貝**，buf[2] = 'e'; //對的 char *p = "abc";p[2] = 'e'; //會出現段錯誤 char buf[] = "abcd"; //5個字節 char buf[10] = "abc"; buf = "hello world" //錯誤 數組名不應該放到等號的左邊，數組標簽不能改。

第二次內存初始化，賦值？
逐一處理
buf[0] = ‘h’ buf[1] = ‘e’ … buf[n] = ‘d’, buf[n+1] = 0; （不要忘了0）

strcpy、strncpy

一塊空間，當成字符空間，提供了一套字符拷貝函數

字符拷貝函數的原則：
內存空間和內存空間的逐一賦值的功能的一個封裝體
一旦空間中出現了0這個特殊值，函數就即將結束。

strcpy();char buf[10] = "abc"; buf = "hello world"; //錯誤的 應該是下面這個 strcpy(buf,"hello world"); 內存泄漏函數

非字符串空間

字符空間
ASCII碼編碼來解碼的空間，----》給人看
%s abc ‘a ’ ‘b’ ’ c’
\0作為結束標志
非字符空間
數據采集 0x00 - 0xff 8bit
開辟一個存儲這些數據盒子

? char buf[10]; ----> string 字符
unsigned char buf[10];----> data 數據

buf = “abc”;
unsigned char *p = sensor_base;
只管逐一拷貝，結束在哪里？只能定義個數

拷貝三要素：
1、src
2、dest
3、個數

memcpy

int buf[10]; int sensor_buf[100];memcpy(buf,sensor_buf,10*sizeof(int));unsigned char buf1[10]; unsigned char sensor_buf[100];// 00 00 00 23 45 78 strncpy(buf,sensor_buf,10) memcpy(buf,sensor_buf,10*sizeof(unsigned char));

指針數組

int a[100] char * a[100]; //100個地址sizeof(a) = 100 * 4;int b; sizeof(b)char **a; //地址里面還是地址

多維數組

定義一個指針，指向int a[10]的首地址
定義一個指針，指向int b[5][6]的首地址

二維數組是一塊一塊讀的，

int *p1 = a; int **p2 = b; //無效的指針類型int *p; int *p[5];int a; int a[5];int *p[5]; //p是5個空間，5個空間里存int* 與我們定義的一塊一塊讀是不一樣的。 int (*p)[5]; //5個int指針 和int a[5] 相似

結構體

字節對齊

strcuct abc {char a; int b};

1 + 4 = 5

效率，希望犧牲一點空間換取時間的效率
最終結構體的大小一定是4的倍數

結構體里成員變量的順序不一致，也會影響到他的大小

位域

內存的分布圖

int a; 默認方式

編譯 —》匯編 —》鏈接
*.o build

4G的大小

內核空間 應用程序不許訪問 （占用1G）

---

棧空間 局部變量 RW

---

運行時的堆空間 malloc

---

全局的數據空間 （初始化的，未初始化） static RW data bss

只讀數據段 “hello world” 字符串常量 R TEXT

代碼段 code R TEXT

---

0x0 :

局部變量；

函數結束后就會“銷毀”失效了。

局部的都在棧上

全局未初始化—bss，初始化—data

static 的變量也在全局 ，但是出了大括號就沒用了（訪問的局部變量），還是存在在全局變量的區域

生成可執行文件，一般打包最后一個段中的內容。 text在代碼段會代入build文件中，占據內存，release版本會把字符進行處理。

?？臻g

運行時，函數內部使用的變量，函數一旦返回，就釋放，生存周期是函數內

堆空間

運行時，可以自由，自我管理的分配和釋放的空間，生存周期是由程序員來決定

分配：
malloc(),一旦成功，返回分配好的地址給我們，只需要接受,對于這個新地址的讀法，由程序員靈活把握,輸入參數指定分配的大小，單位就是B。

char *p；p = (char *)malloc(100); if(p == NULL){error }void fun() {char *p；p = (char *)malloc(100);return ; }int a[5]; malloc(5*sizeof(int))

釋放：
free§;

只讀空間

靜態空間，整個程序結束時釋放內存，生存周期最長

C語言函數的使用

函數概述

一堆代碼的集合，用一個標簽去描述它

函數 數組，函數具備3要素： int *p; int a[100];
1、函數名 （地址）
2、輸入參數
3、返回值
在定義函數時，必須將3要素告知編譯器。
int fun(int,int,char)
{ xxx }

如何用指針保存函數那？
char *p;
char (*p)[10];
int (*p)(int,int,char);

定義函數，調用函數

int fun(int a,char b) {xxxx } int main() {fun(10,2); }char buf[100]; buf[10];

輸入參數

承上啟下的功能

調用者：
函數名（要傳遞的數據） //實參
被調者：
函數的具體實現
函數的返回值 函數名（接收的數據） //形參
{
xx xxx
}

實參 傳遞給 形參
傳遞的形式：
拷貝

值傳遞

特點：

void fun(int a) {a = xx;a = sha md5 yy }int main() {int a = 20;fun(a);printf a ==? }

上層調用者 保護自己空間值不被修改的能力

地址傳遞

上層，調用者 讓下層 子函數 修改自己空間值的方式，類似結構體這樣的空間，函數與函數之間調用關系—> 連續空間的傳遞 （不傳地址的話，只是 拿來看一下，并不改變本身的值）

void fun(char a); int main() {char a = 'e';fun(a);a == 'c' } void fun(char *b);int a = 10;fun(&a);a ===? 10int a; scanf("%d",a); scanf("%d",&a)

將a的值傳遞給函數，不能保證a還為10

連續空間的傳遞

1、數組
數組名 — 標簽
實參：
int abc[10];

fun(abc)

形參：
void fun(int *p) void fun(int p[10])

2、結構體
結構體變量

struct abc{int a;int b;int c;};
struct abc buf;

實參：
fun(buf); fun(&buf)
形參：
void fun(struct abc a1) void fun(struct abc *a2)

**" " —> 初始化const char *

承上啟下的功能

調用者：
函數名（要傳遞的數據） //實參
被調者：
函數的具體實現
函數的返回值 函數名（接收的數據） //形參
{
xx xxx
}

實參 傳遞給 形參
傳遞的形式：
拷貝

值傳遞

特點：

void fun(int a) {a = xx;a = sha md5 yy }int main() {int a = 20;fun(a);printf a ==? }

上層調用者 保護自己空間值不被修改的能力

地址傳遞

上層，調用者 讓下層 子函數 修改自己空間值的方式，類似結構體這樣的空間，函數與函數之間調用關系—> 連續空間的傳遞 （不傳地址的話，只是 拿來看一下，并不改變本身的值）

void fun(char a); int main() {char a = 'e';fun(a);a == 'c' } void fun(char *b);int a = 10;fun(&a);a ===? 10int a; scanf("%d",a); scanf("%d",&a)

將a的值傳遞給函數，不能保證a還為10

連續空間的傳遞

1、數組
數組名 — 標簽
實參：
int abc[10];

fun(abc)

形參：
void fun(int *p) void fun(int p[10])

2、結構體
結構體變量

struct abc{int a;int b;int c;};
struct abc buf;

實參：
fun(buf); fun(&buf)
形參：
void fun(struct abc a1) void fun(struct abc *a2)

" " —> 初始化const char *
char buf[10] —> 初始化char *

總結

以上是生活随笔為你收集整理的C语言重难点的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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