C语言-Day01
“C语言部分-Day01”
一、第一个C程序
1.1 C语言Hello World
源码：helloword.c
#include <stdio.h> // 预处理指令，用于包含头文件
int main(void) {
printf("HelloWorld\n");
return 0;
}1.2 文件分类
主要文件分类：
头文件：如stdio.h
源文件: 如main.c
配置文件
音视频文件
图片
…
Q1：
头文件指令
<>和""的区别<xxx.h> 到系统目录寻找头文件，适用于系统带的头文件
“xxx.h” 先到当前目录寻找头文件，再到系统目录寻找，适用于自己写的头文件
1.3 注释
C语言的注释方式，分为单行注释和多行注释
// 单行注释
/*
这是多行注释
这是多行注释
这是多行注释
这是多行注释
*/1.4 C程序的编译
在Linux中，C源码的编译指令如下：
// 编译
gcc helloworld.c -o a.out其实编译共分为四个步骤，只不过上面的指令一次性执行完成了，按细分如下：
1、预处理阶段：将头文件代码合入源码文件中
gcc -E helloworld.c -o hello.i2、编译阶段：通过c语言文件，生成汇编代码文件
gcc -S hello.i -o hello.s3、汇编阶段：将汇编代码文件翻译成二进制语言指令，再将指令打包成二进制目标文件
gcc -C hello.s -o hello.o4、链接阶段：将多个目标文件和标准库函数文件合并成一个可执行目标文件
gcc hello.o -o hello1.5 Visual Studio 调试程序的方法
1、打断点
2、F5 开始调试
3、F10 逐过程：一行行执行，如函数内没有断点，遇到函数会直接把函数执行完。
4、F11 逐语句：一行行执行，遇到函数会进入
5、shift + F11 跳出：在当前函数跳出，回到函数开始的位置
6、继续
如后续有断点，运行到下一个断点
如后续没有断点，执行完整个程序
二、变量和常量
2.1 变量
变量是运行过程中可以改变的量，在C语言中定义变量的方式如下：
// 定义一个变量
int num = 10;计算机看到int类型，会分配4个字节的存储区用来存储整型数据
1.2.1 变量的初始化
在定义变量的时候，给变量赋值，叫做变量的初始化
// 单个变量初始化
int num1 = 10;
int num2;
num2 = 20;
// 多个变量的初始化
int num3,num4,num5;
num3 = 30;
num4 = 40;
num5 = 50;
// 多个变量连续初始化
int num6,num7,num8;
num6 = num7 = num8 = 30;1.2.2 大小端问题
小端表示法：低地址存放低有效位，在x86架构中，通常使用此表示法
大端表示法：高地址存放低有效位
案例：假设有一个变量int i = 1, 一般占用4字节，它的真值为1，用机器码表示为：
00 00 00 01使用小端表示法，在内存中的布局为：
01 00 00 00
地址：低 → 高使用大端表示法，在内存中的布局为：
00 00 00 01
地址：低 → 高2.2 常量
常量是程序在运行期间不可发生改变的量，其定义方式如下
// 使用const关键字定义常量
const int num = 10;常量 和 常量表达式 的区别
| 对比项 | 常量 | 常量表达式 |
|---|---|---|
| 代码 | const int num = 10 | #define N 5 |
| 能否用于指定数组长度 | 不行 | 可以 |
| 能否用于switch语句 | 不行 | 可以 |
常量表达式用于指定数组的长度
#define N 5
int nums[N]; // ok常量表达式用于switch语句
int i = 0;
switch (i)
{
case N:
printf("Hall");
default:
break;
}2.3 常量指针和指针常量
常量指针和指针常量是两个概念，容易混淆
const int *p; // 指针常量
cont * int p; // 常量指针
// 记忆法：倒过来念他们的对比如下：
| 指针常量 | 常量指针 | |
|---|---|---|
| 代码 | const int *p; | int * const p; |
| 修改指针指向的对象的值 | 不允许 | 允许 |
| 修改指针指向的对象 | 允许 | 不允许 |
例子如下：
// 指针常量
const int* p1 = &num1;
// *p1 = 20; // Error
p1 = &num2;
num1 = 20;
// 常量指针
int * const p2 = &num2;
*p2 = 30;
// p2 = &num1; // Error
num2 = 30; 三、预处理指令
3.1 什么是预处理指令
预处理指令是以#号开头的指令，如
// 包含头文件
#include <stdio.h>
// 宏定义变量
#define N 5
// 宏函数
#define Foo(x) 1 + x在VS中如何生成预处理文件？
项目 - 属性 - C/C++ - 预处理器 - 预处理到文件 - 是3.2 宏函数的使用注意事项（重要）
如下宏函数的例子，可见通过Foo(num)调用可以得到正确的结果31
#include <stdio.h>
// 宏函数
#define Foo(x) 1 + x + x * x
int main(void) {
int num = 5;
int sum = Foo(num); // 调用宏函数
printf("sum = %d\n", sum); // 输出31
return 0;
}注意事项一：宏函数需要括号
问题：如以上宏函数调用方式修改，则会出问题
int main(void) {
int num = 5;
int sum = 3 * Foo(num); // 此处修改
printf("sum = %d\n", sum); // 输出33，并非想得到的3 * 31 = 93
return 0;
}原因：这是因为宏函数只是做简单的文本替换，原语句替换后为：
int sum = 3 * 1 + 5 + 5 * 5 = 31解决方法：对宏函数加括号
#define Foo(x) (1 + x + x * x) // 宏函数实现加上括号注意事项二：宏函数的参数也需要括号
问题：以上写法还是有问题，如果调用方式再次改变：
int sum = Foo(num + 1);
printf("sum = %d\n", sum); // 输出18，而非想得到的Foo(6) = 43原因：原语句替换后为：
int sum = 1 + 5 + 1 + 5 + 1 * 5 + 1 = 18解决方法：为每个变量都加上括号
#define Foo(x) (1 + (x) + (x) * (x)) // 变量加上括号注意事项三：多次++引起的副作用
问题：警惕宏函数导致的多次副作用
#include <stdio.h>
#define Foo(x) (1 + (x) + (x) * (x))
int main(void) {
int i = 1;
int sum = Foo(++i); // ++i 会导致什么？
printf("sum = %d, i = %d\n", sum, i );
return 0;
}原因：输出结果为21，并非想得到的Foo(2) = 7，因为原语句替换后：
// 此处会先++完，然后再进行数学计算
int sum = 1 + (++i) + (++i) * (++i) = 1 + 4 + 4 * 4 = 21解决方法：避免这样使用宏函数
注意事项四：定义完备的多语句宏函数
问题：以下代码，按道理应该不会输出，但实际情况还会输出“World\n”
#include <stdio.h>
#define Foo() printf("Hello\n"); \
printf("Wrold\n");
int main(void) {
if(0)
Foo();
return 0;
}
// 将输出"World\n"原因：宏函数展开后
if(0)
#define Foo() printf("Hello\n"); \ // 此段受到if限制，未执行
printf("Wrold\n"); // 此段未受到if限制，所以仍输出解决方法：将宏函数改成do…while语句
#define Foo() do { printf("Hello\n"); \
printf("Wrold\n"); } while(0);3.3 为什么要使用宏函数？
宏函数如此麻烦为什么还要用它呢？
效率高！
普通函数调用会有额外的开销，像调用函数，会保存寄存器的值，传参…..，像函数返回，会传返回值，恢复寄存器的值…，而这些操作宏函数都没有