C笔记(2014-12备份）

Video1:

1-编译器对待全局变量和局部变量的差别。全局变量分配空间是在数据区，局部变量分配在代码区. (比如局部变量 int lo_var = 2;后面的 = 2;是赋值语句，被编译器转化成机器指令，分配的空间在栈上。全局变量 int gl_var = 2; 编译器认为这是一个在数据区要分配的变量，数据区增加4个字节，后面的= 2;只不过是这个变量的初始值。)
2-数据区提取linux命令：
objcopy -O binary -j .data a.out date.bin
3-代码区提取：
objcopy -O binary -j .text a.out text.bin

4-gcc -S code.c 生成一个汇编程序

5-hexdump -C a.out 十六进制查看a.out。可以发现文件头是ELF，点号表示不可显示字符

6-readelf -a a.out 查看elf。我们可以从结果中看到ELF Headers(ELF头)、 Section Headers(节头)、program Headers（段头）、Section to segment mapping(节到段的映射)、Dynamic Section...（动态链接信息）、Symbol Table（符号表）等信息

7-更多关于linux可执行文件的知识，可以参考《Linux 一站式编程》。推荐书籍《程序员的自我修养》

Video2:

1-增量式开发方式

2-打印main函数的地址不需要取地址符号&
例如: printf("Memery address: &num(global) is %p, &lo_int(local) is %p, main is %p\n", &num, &lo_int, main); //可以使用%x,建议使用%p
//回显：Memery address: &num(global) is 0x600970, &lo_int(local) is 0x7ffd56e6a26c, main is 0x400506
//发现: 发现全局变量的地址较小，局部变量的地址比较大

3- 系统头文件包含用#include <>

Video3-4:

1- cat stdio.h，我们看到了printf的声明 extern int printf (const char *__restrict __format, ...);

2- gcc -E a.c // -E表示预处理 ，如果a.c中用到了printf函数，则可以在gcc -E预处理输出中看到extern int printf (const char *__restrict __format, ...);

3-gcc -v code.c可以查看详细编译过程(从预处理后的源码到二进制码的过程)，其中发现cc1才是真正负责编译的（gcc包含了编译链接的全过程），也可以看到cc1编译成汇编时用到的选项参数。-o选项后面的文件是编译产生的汇编文件名(扩展名.s)。cc1命令生成汇编文件后执行as命令，as是将汇编文件生成扩展名为.o的目标文件（可以看到选项参数）。as命令执行完后，用collect2命令(链接器)来将目标文件链接成elf文件(选项-lc中l表示链接，c表示c库。合起来-lc表示要参与链接的是c库文件libc.a)

4-反汇编 objdump -d a.out 将a.out的所有机器指令（地址 二进制 对应汇编命令）. 通过反汇编，我们可以看到call 调用函数(如printf)，看到cmpl(cmp比较，l长整型)，jle(j跳转，后面le表示小于等于). 通过观察jle左边的机器指令，我们发现机器指令中并未包含jle后面要跳转的地址，是数据相对跳转，jle后面有个main+0x27表示，表示跳转的地址是在main后0x27位置。这就是地址无关代码。
而mov后面，有个绝对地址(0x8048553),我们能在mov的前面的机器指令中发现53 85 04 08 (反过来阅读08 04 85 53)。这个是绝对跳转。

5-ld --verbose 这个命令可以打印出默认的链接脚本。可以查看到默认的可执行部分起始地址是0x多少(例如回显：PROVIDE (__executable_start = SEGMENT_START("text-segment", 0x400000)); . = SEGMENT_START("text-segment", 0x400000) + SIZEOF_HEADERS;)，我们打印main函数地址的时候，就是这个数字后面一点点，全局变量也比较接近这个地址。

6- extern _start //外部声明

init main(void)
...
print("_start=%p", &_start) //打印出c程序入口的地址(程序代码段的起始地址，main函数在_start之后，所以main函数不是真正的程序入口)
...

7-反汇编过程能看到一些地址(位置)无关代码(PLC position independentless code)。跳转是相对位移，而不是绝对位移，那么指令移动了地址也可以执行。

8- 32位的linux上，局部变量的地址在3G左右(32bit linux的最大内存分配)。c程序中打印的地址是虚拟地址，真实地址无法看到，操作地址会将虚拟地址转化为真实地址。

9- 风格示例（循环前赋初值）：
void main(void)
{
    int counter = 0; //定义局部变量时赋初值，赋初值可以避免后面忘记赋值而导致的该变量为不确定值。
    ...
   counter = 0; //循环变量赋初值靠近循环体，方便循环的初值的修改。
   while (counter < 100)
   {
       ...
   }
       ...
}

Video5:

1-一般我们定义一个局部变量时赋初值。（反例：比如int num；printf("num=%d\n",num); 回显-1217359884)

2-运行时错误，编译时错误

3-对于值判断，可以将值写左边,这样编译器可以帮我们检查一些错误。 例如 if(0 == num)

4- int var; scanf("%d", &var); //如果输入abc100，则var值为0；如果输入100abc，则var值为100。

5- 段错误(Segmentation Fault),这个错误导致程序无法执行下去。(比如scanf忘记&取地址符号)

Video6-7:

1- c99中允许变量定义在for循环中。例如:for(int i = 0, sum = 0; i <= 100; i++) ，此时sum和i只能作用于for循环体

2-变量的种类： 全局变量、局部变量、自动变量

3- gcc -std=c99 a.c //使用c99标准编译

4-调试宏示例：

#include <stdio.h>

//#define PRINT(x,y,z) printf("<debug> " #x "=%d, " #y "=%d, " #z "=%d\n", x, y, z) //#号表示强制转换为同等的字符串
#define PRINT(x,y,z) //当前调试后

int main(void)
{
int yr = 0;
int mn = 0;
int dy = 0;

int ref_day = 5; // Jan 01 2016 is friday
int mon[12] = {31,29,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31} ;

printf("get the day in 2016\n");

printf("pls input a date in 2016(format is yyyy mm dd):");
scanf("%d%d%d", &yr ,&mn, &dy);
PRINT(yr, mn, dy);
/*
...省略后面的语句...
*/
return 0;
}

Video8：

1-查询某个函数属于什么库，可以直接man

2-编译时的链接错误可以通过man 库名知道编译的时候需要带什么参数。例如#include <math.h>后调用sqrt()函数提示编译缺少库，通过man sqrt知道编译的时候需要加入-lm选项

3-条件编译：#if DEBUG
statement
#endif
编译的时候，gcc -DDEBUG (-D表示定义宏)。不要DEBUG则编译的时候gcc -UDEBUG （-U表示取消宏）。

Video9-10:

注释示例：

/*
 * sum9-2.c     -    sumary how many digit from 1 to 100
 *
 * Author: li ming <limingth@gmail.com>
 * Create Date: 2013-3-26
 * Revision 1.1
 *     + debug printf
 */
#include <stdio.h>

/*
 * count - count how many digit in num
 * @num: the number from 1 to 100
 * @digit: digit can be 0, 1, 2, 3, ... 9
 *
 * return value: the counter of digit in this num
 */
int count(int num, int digit)
{
    int counter = 0;

    do
    {
        if (num % 10 == digit)
            counter++;

        num /= 10;
    } while (num != 0);

    return counter;
}

int main(void)
{
    int i = 0;
    int sum = 0;    /* the sumary of 9 */
    int max = 0;    /* the max number to count */

    printf("sumary 9 from 1 to 100\n");
    scanf("%d", &max);

    /* sumary 9 from 0 to max */
    for (i = 0; i <= max; i++)
    {
        sum += count(i, 9);
    }

    printf("sum = %d\n", sum);

    return 0;
}

Video11:

1- ascii转换
int a = 3;
printf("%s", a + 30); //回显3，3的ascii码30
printf("%s", a + '0'); //回显3，这里的'0'等价于ascii码30

2-char型数数组中，\0表示字符串的结束。例如char str[5] = {'a', 'b', '\0', 'd', '\0'}; printf("%s", str); //只回显ab

3- char str[5] ; str[0] = 'a'; printf("%s", str); //回显的a后面可能有未预期的字符，所以需要用\0结束字符串

Video12:

1-通过传参来获得返回值(返回传入的空值变量)
2-注意对形参中的字符数组的形式。void itoa(int num, char buf[])

3-永恒为假的条件编译：
#if 0
code block
#endif

4-宏定义必须在一行内写完，所以多行，需要用续行符\

5-宏定义来实现类似函数的功能(这里是交换变量)。(注意分号、花括号在if-else中的副作用：else前不可以分号。使用do-while来规避分号的缺陷)16min
副作用的原理类似如下代码(注意花括号后面有分号)：
if ( 1 == 1 )
{
　　printf("test\n");
}
;
else
　　printf("test2\n");