[C和指针] 1-快速上手、2-基本概念、3-数据

第1章快速上手

1.1.1 空白和注释

程序的空白的作用：空行将程序的不同部分分割开来；制表符缩进语句，可以更好地显示程序的结构等等。

软件最大的开销并非在于编写，而是在于维护，所以需要注释。但要注意编写正确的注释，以后修改代码时也要注意注释的更新。注释如果不正确，那还不如没注释。有时候使用/和/符号来注释一段代码，如果在要注释的这段代码内部就有/和/注释存在，就会导致有一部分代码不能被注释。更好的办法使用#if指令，如下所示：

#if  0
    statements
#endif

1.1.2 预处理指令

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define MAX_COLUMN 20
#define MAX_ROW 30

上面的5行则为预处理指令，因为它们是由预处理器解释的。预处理器读入源代码，根据预处理指令对其进行修改，然后把修改后的源代码递交给编译器。在上面的例子程序里，预处理器就用名叫stdio.h的头文件的内容替换第一条#include指令语句，其结果就仿佛是stdio.h的内容被逐个写到源文件的那个位置。

另一个预处理指令是#define，它把名字MAX_COLUMN定义为20，当这个名字出现在源文件的任意位置时，它将被替换成定义的值20。宏一般都大写，用于提醒它们并不是普通的变量。

stdio.h头文件使我们可以访问标准I/O库(Standard I/O Library)中的函数，这组函数用于执行输入和输出。

1.1.3 gets、puts、getchar、putchar、strncpy函数示例讲解

char str[20];
while( gets(str) != '\0' )
{
    //printf("out=%s\n",str);
    puts(str);
}

gets函数从标准输入读取一行文件，并将它存储于str数组中。一行输入由一串字符组成，以一个换行符结束。gets函数丢弃换行符，并在该行的末尾存储一个NUL字符。(注意不是NULL字符)。
puts函数输出字符串。

函数原型： char *gets(char *buffer);     int puts(const char *str);

字符串常量"hello"在内存中占6个字节的空间，按顺序分别是h、e、l、l、o和NUL。

NUL是ASCII字符集中 '\0' 的名字，而NULL是一个其值为0的指针，它们都是整型值，其值都为0，所以可以互换使用，但最好不要互换使用。
符号NULL在头文件中stdio.h中定义，但并不存在预定义的NUL字符，所以要使用必须自行定义。（#define NUL '\0'）

char ch;
while( (ch=getchar())!=EOF && ch!='\n' )
    putchar(ch);

getchar从标准输入读取一个字符并返回它的值。如果输入中不再存在任何字符，函数就会返回常量EOF.
常量EOF在stdio.h，用于提示文件的结尾。
函数原型： int getchar(void); void putchar(char ch);

char *strncpy(char *strDest,const char *strSource,size_t size);  复制strSource的size个字节到strDest

1.2 问题

C语言并不对数组下标越界进行检查，你觉得为什么这个明显的安全手段会从语言中省去？
1、为了提高运行效率，不检查数组下表越界，程序就可以跑得快。因为C语言并不是一个快速开发语言，它要求开发人员保证所有逻辑的正确性。所以至少到目前为止，C语言是所有高级语言中速度最快，效率最高的。几乎所有对性能有苛刻要求的场合都使用C语言。

2、不检查下标是为了给程序员更大的空间，也为指针操作带来更多的方便。如果有这个检查的话指针的功能将会大大被削弱，C的数组标识符，里面并没有包含该数组长度的信息，只包含地址信息，所以语言本身无法检查，只能通过编译器检查，而早期的C语言编译器也不对数组越界进行检查，只能由程序员自己检查确保。以及在早期的CRT函数中也不对字符串指针或数组进行越界检查，都是要求程序员确保空间足够，因此也才也才有了在VS2005之后微软提供的安全的CRT函数版本。
编写一个程序，从标准输入读取几行输入。每行输入都要打印到标准输出上，前面要加上行号。在编写这个程序时要试图让程序能够处理的输入行的长度没有限制。

bool enterFlag = true;
int line=0;
while( (ch=getchar())!=EOF )
{
    if(enterFlag ==true)
    {
        enterFlag = false;
        line++;
        printf("line%d:",line);
    }

    putchar(ch);
    if(ch=='\n')
        enterFlag = true;
}

第2章基本概念

2.1 环境

在ANSI C的任何一种实现中，存在两种不同的环境。第1种是翻译环境，在这个环境里，源代码被转换成可执行的机器指令。第2种是执行环境，它用于实际执行代码。

2.1.1 翻译

翻译阶段由几个步骤组成，组成一个程序的多个源文件通过编译过程分别转化成目标代码(object code)。然后，各个目标文件由链接器(linker)捆绑在一起，形成一个单一而完整的可执行程序。
编译过程也由几个阶段组成，首先是预处理器处理，然后是源代码经过解析，判断它的语句的意思。第2个阶段是产生绝大多数错误和警告信息的地方。随后，便产生目标代码。

windows继承开发环境是一个完整的独立编程工具，它包括源代码编辑器，调试器和编译器。

2.1.2 执行

程序的执行过程也需要经过几个阶段。
首先，程序必须载入到内存中。
然后，程序的执行便开始，调用main函数。
接着，便开始执行程序代码。在绝大数机器里，程序将使用一个运行时堆栈，它用于存储函数的局部变量和返回地址。程序同时也使用静态内存，存储静态变量。
最后就是程序的终止，它可以由多种不同的原因引起。正常终止就是mian函数返回。也可能是由于在执行过程中出现错误而自行终止。

2.2 语法规则

2.2.1 字符

? 在书写连续多个问号时使用，避免它们被解释为三字母词。
" 用于表示一个字符串常量内部的双引号。
' 用于表示字符常量'。
\ 用于表示一个反斜杠，防止它被解释为一个转义序列符。

2.2.2 标识符

标识符就是变量、函数、类型等的名称，它们由大小写字母、数字和下划线组成，但不能以数字开头。关键字由系统保留，不能作为标识符使用。
C语言区分大小写，所以A和a是2个不同的标识符。

2.2.2 常用ASCII码

ASCII码值为0的对应字符为空字符' '，对应代码为NUL，对应转义字符为'\0'。
回车，ASCII码13，转义字符为'\r'
换行，ASCII码10，转义字符为'\n'
空格，ASCII码32，字符为' '
字符0，ASCII码48
字符A，ASCII码65
字符A，ASCII码97

第3章数据

3.1 基本数据类型

在C语言中，仅有4种基本数据类型-整型、浮点型、指针和聚合类型（数组和结构体等）。

3.1.1 整型家族

整型家族包括字符、短整型、整型和长整型，它们都分为有符号(signed)和无符号(unsigned)两种版本。
下面为一些类型的数值范围（以32位编译器为例）：

    char    -128 - 127
    short   -2^15 - 2^15-1(-32768 - 32767)
    int       -2^31 - 2^31-1
    long double       -2^65 - 2^65-1
    unsigned char   0 - 255
    unsigned int      0 - 2^32-1

一、整型变量值
字面值这个术语是字面值常量的缩写--这是一种实体，制定了自身的值，并且不允许发生改变。整型字面值的缺省类型可以添加后缀来改变，在整型字面值后面添加字符L或l（字符l），可以使字面值类型被解释为long整型，添加字符U或u，则被解释为unsigned整型。表示整型字面值的方法有很多，其中最自然的方式是十进制整型值，例如：123 65536

二、枚举类型
枚举类型就是指它的值为符号常量而不是字面值的类型，它们以下面这种形式声明：

enum  Jar_Type {CUP , PINT , QUART , GALLON};

声明为枚举类型的变量实际上是整型，所以可以给Jar_Type类型的枚举变量赋诸如-623这样的字面值，但最好不要这么做。

3.1.2 浮点类型

浮点字面值在缺省情况下都是double类型的，除非它的后面跟一个F或f表示它是float类型的值。

3.1.3 指针

变量的值存储于计算机的内存中，每个变量都占据一个特定的位置。每个内存位置都由唯一的地址确定并引用，就像一条街道上的房子由它们的门牌号码占据一样。指针只是地址的别名而已。指针变量就是一个其值为另外一个变量地址的变量，可以通过指针的值，即指向变量的地址，来访问指向的变量。

3.2 基本声明

3.2.1 隐式声明

函数如果不显式地声明返回值的类型，它就默认返回整型。

3.3 typedef

示例:typedef char uint8 ，把标识符uint8作为char类型的别名。
应该使用typedef而不是#define来创建新的类型名，因为后者无法正确地处理指针类型，例如：

#define    ptr_char    char*
ptr_char    a,b;

相当于char *a,b; 只正确地声明了a，但是b却被声明为一个字符。

3.4 常量指针和指针常量的区别

常量指针：如果在定义指针变量的时候，数据类型前用const修饰，被定义的指针变量就是指向常量的指针变量，指向常量的指针变量称为常量指针，格式如下

int a，b；
 const int *p=&a //常量指针
//那么分为一下两种操作
p=&b;    //OK
*p=9;    //ERROR

指针常量：顾名思义它就是一个常量，但是是指针修饰的。

int a，b；
int * const p=&a //指针常量
//那么分为一下两种操作
p=&b;    //ERROR
*p=9;    //OK

3.5 存储类型

有三个地方可以用于存储变量：普通内存、运行时堆栈、硬件寄存器。
关键字register可以声明寄存器变量，但如果有太多的变量被声明为register，编译器只选择前几个实际存储于寄存器中，其余的就按普通自动变量处理。