[C++知识库] 【C语言初阶】初识C语言（下）

开发: C++知识库 Java知识库 JavaScript Python PHP知识库人工智能区块链大数据移动开发嵌入式开发工具数据结构与算法开发测试游戏开发网络协议系统运维
教程: HTML教程 CSS教程 JavaScript教程 Go语言教程 JQuery教程 VUE教程 VUE3教程 Bootstrap教程 SQL数据库教程 C语言教程 C++教程 Java教程 Python教程 Python3教程 C#教程
数码: 电脑笔记本显卡显示器固态硬盘硬盘耳机手机 iphone vivo oppo 小米华为单反装机图拉丁

-> C++知识库 -> 【C语言初阶】初识C语言（下） -> 正文阅读

[C++知识库]【C语言初阶】初识C语言（下）

关键字+指针+结构体

💦常见关键字

关键字	作用
auto	由auto修饰的自动变量
break	跳出循环和switch分支语句
case	分支语句
const	由const修饰的常变量
continue	跳过本次循环体开始下一次循环
default	默认分支语句
enum	枚举关键
extern	引入外部符号
goto	改变函数内代码的执行顺序,跳转到函数内指定的标签地方运行,goto不能跨函数代码块跳转
register	寄存器
unsigned	无符号数
struct	创建结构体类型
switch	分支语句
typedef	类型重定义
union	创建联合体
void	空
volatile	用volatile声明的变量表示该变量随时可能发生变化，与该变量有关的运算，不要进行编译优化，以免出错
…

关键字typedf

typedef顾名思义是类型重定义，也可以理解为类型重命名。

说得再通俗一点就是给一个类型重新起个名字。
比如：

#include<stdio.h>
//将unsigned重新命名为unsin，所以unsin也是一个类型名
typedef unsigned int unsin;
int main()
{
	//观察a和b，这两个变量的类型是一样的
	unsigned int a = 0;
	unsin b = 0;
	return 0;
}

关键字static

在C语言中，static是用来修饰变量和函数的

修饰局部变量-称为静态局部变量。
修饰全局变量-称为静态全局变量。
修饰函数-称为静态函数。

static修饰局部变量那究竟有什么作用呢？来对比下面两个代码。

#include<stdio.h>
//代码1
void test()
{
	int i = 0;
	i++;
	printf("%d ", i);
}
int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		test();
	}
	return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述
在屏幕上输出了10个1.

#include<stdio.h>
//代码2
void test()
{//这里将i用static修饰
	static int i = 0;
	i++;
	printf("%d ", i);
}
int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		test();
	}
	return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述
输出了从1~10的数字。
对比代码1和代码2的效果理解static修饰局部变量的意义。

代码1：在没有static修饰的局部变量 i 中，执行程序一旦离开其被创建的那个块内，就自动销毁。
代码2：static修饰的局部变量 i ,在程序运行到 i 所在的块时，不再重新创建，而是使用上一次保留的变量值，执行程序离开了块后也不会销毁，仍然保留，供下一次使用。

静态局部变量生命周期：从第一次被创建开始，一直到最后一次被调用为止，且每次调用函数时的静态变量不再初始化。

小结：static修饰局部变量改变了变量的生命周期，让静态局部变量出了作用域依然存在，到程序结束，生命周期才结束。

代码3：

#include<stdio.h>
//代码3
void test()
{//这里将i用static修饰
	static int i = 1;
	i++;
	printf("%d ", i);
}
int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		test();
	}
	return 0;
}

在这里插入图片描述

有意思的是，通过调试我们可以看到：

在程序还没执行到test函数时，只要进入了该函数的函数体，static修饰的 i 就已经为1了，就像是一进来这个块，i 就已经被创建了，而不是等到程序走到 static int i=1时才被创建，事实上赋值语句从来没有执行过。
（如果静态变量没有初始化，则默认为0.）

小结：static修饰局部变量，一直存在于块内，不随着出作用域而消失，与全局变量有些相似之处

static修饰全局变量
作用：改变了全局变量的作用域
让静态的全局变量只能在自己的源文件内使用，而无法在源文件外部使用。
全局变量作用域是整个工程，被static修饰后作用域就知识源文件内部了。

在这里插入图片描述
上图是global.c源文件创建的全局变量。

test.c源文件代码：

//test.c
#include<stdio.h>
extern n;
int main()
{
	printf("%d", n);
	return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述
可见全局变量n已经无法使用。

static修饰外部函数
作用：改变了函数的外部链接属性。
普通函数具有外部链接属性，而静态函数没有外部连接属性。
也就是static修饰的函数也只能在所在的源文件内部使用。

上图为static修饰的外部函数。

代码：

#include<stdio.h>
int  Add(int x, int y);
int main()
{
	int x = 3;
	int y = 5;
	int sum = Add(x, y);
	printf(" %d", sum);
	return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述
可以看到这里是已经报错了。

最后对static的三条作用做一句话总结：首先static的最主要功能是隐藏，其次因为static变量存放在静态存储区，所以它具备持久性和默认值0。

💦#define定义常量和宏

#include<stdio.h>
//#define定义标识符常量
#define MAX 100
//#define定义宏
# define BIG(x,y) (x>y?x:y)
int main()
{
	int max = BIG(2, 3);
	printf(" %d ", MAX);
	printf(" %d ", max);
	return 0;
}

一个细节：
在这里插入图片描述

注意：这里与函数的使用方式类似，注意区分。

💦指针

内存

内存是电脑上特别重要的存储器，计算机中程序的运行都是在内存中进行的。
所以为了有效的使用内存，就把内存划分成一个个小的内存单元，每个内存单元的大小是1个字节。
为了能够有效的访问到内存的每个单元，就给内存单元进行了编号，这些编号被称为该内存单元的地址。

在这里插入图片描述
变量是储存在内存中的（在内存中分配空间），每个内存单元都有地址，所以变量也有地址。
取出变量地址如下：

int main()
{
	//创建变量
	int i = 1;
	//&是取地址操作符，&i就是i的地址
	printf("%p", &i);//%p是以地址的方式打印
	return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述

注意：这里的 i 占四个字节，每个字节都有地址，取出的第一个字节的地址(较小的地址)。
如下：
在这里插入图片描述

指针变量

顾名思义：指针就是指向某一块内存空间的。
那么有了地址，地址如何储存，需要定义指针变量。
代码：

int main()
{
	int num = 10;
	int* p;//p为一个整型变量的指针
	p = &num;//赋值
	return 0;
}

通过指针间接访问变量
实例：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int num = 10;
	int* p = &num;//通过*p找到num的空间
	*p = 20;
	printf(" num=%d ", num);
	printf("*p=%d", *p);
	return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述

p和num在内存中的分布：
在这里插入图片描述
以整型为例子，拓展在其他类型：
代码：

#include<stdio.h>
int main()
{
	char ch = 'a';
	char* pc = &ch;
	*pc = 'h';
	printf("ch= %c ", ch);
	printf("*pc= %c ", *pc);
	return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述
小结：指针指向什么类型的变量，就定义什么类型的指针去接受该变量的地址。

指针变量的大小

#include<stdio.h>
	//指针变量的大小取决于地址的大小
	//32为平台上地址的大小是32bit
	//64位平台上地址的大小是64bit
int main()
{
	printf(" int*大小=%d\n", sizeof(int*));
	printf(" char*大小=%d\n", sizeof(char*));
	printf(" double*大小=%d\n", sizeof(double*));
	printf(" short*大小=%d\n", sizeof(short*));

	return 0;
}

牢记：指针的大小和类型无关，只与平台有关。

小结：在32位平台上是4个byte，在64位平台上是8个byte。

数组名：指针常量

指针常量
指针是形容词，常量是名词。这回是以常量为中心的一个偏正结构短语。那么，指针常量的本质是一个常量，而用指针修饰它，那么说明这个常量的值应该是一个指针，意为：指针中的常量。

通常这样声明：

int* const p ;

因为const修饰的是指针p，即指针常量，在声明的时候一定要给它赋初始值。一旦赋值，以后这个常量再也不能指向别的地址。

数组是指针常量
如下：
在这里插入图片描述

虽然指针常量的值不能变，可是它指向的对象是可变的，因为我们并没有限制它指向的对象是常量。

下面的操作是可以的。

例： a[0] = ‘x’; // 我们并没有限制a为常量指针（指向常量的指针）

或者

*c[0] = ‘x’ // 与上面的操作一致

注意：指针常量和常量指针是不同概念。

常量指针
常量是形容词，指针是名词，以指针为中心的一个偏正结构短语。这样看，常量指针本质是指针，常量修饰它，表示这个指针乃是一个指向常量的指针（变量）。
简而言之：一个常量的指针。
常量指针的声明：

   int const* p;
   const int* p;

这两种方式效果相同。

💦结构体

结构体是C语言中特别重要的知识点，结构体使得C语言有能力描述复杂类型。
比如描述学生，学生包含：

名字+年龄+性别+学号

这几项信息,只用一个变量来描述显然不行。
这里只能使用结构体来描述了

例如：

#include<stdio.h>
//创建结构体类型
struct student
{
	char name[20];//名字
	int age;//年龄
	char sex[10];//性别
	char id[10];//学号
};
int main()
{
	struct student a = { "张三",20,"男","2020088" };//初始化结构体变量
	struct student* pa = &a;//将变量a的地址给结构体指针变量
	//使用.操作符访问结构成员，//打印结构体信息
	printf(" %s %d %s %s\n", a.name, a.age, a.sex, a.id);
	//->操作符，//打印结构体信息
	printf(" %s %d %s %s\n", pa->name, pa->age, pa->sex, pa->id);
	return 0;
}