讀書筆記-C語言關鍵字

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001 關鍵字

• C語言一共32個關鍵字1. 聲明和定義
• 在開始認識關鍵字前，必須要明白什麼是聲明，什麼事定義：
  • 定義：（編譯器）建立一個對象，為這個對象分配一段記憶體並給他取上一個名字。在一個範圍內，一個變數或者對象只能定義一次，並且定以後為它分配的記憶體不可變；
  • 聲明：1、告訴編譯器這個名字已經和一片記憶體匹配上了，並且這個記憶體是在其他地方定義的，聲明可以多次；2、告訴編譯器，這個名字已經佔用，不能再用來定義其他變數或者對象了。
• 備忘：定義建立了對象，並為它分配了記憶體，聲明沒有分配記憶體

2. 關鍵字2.1. auto（最寬宏大量的關鍵字）

• 在預設情況下，編譯器預設所有變數都是auto的，所以我們可以當它不存在。

2.2. register（最快的關鍵字）

• 請求編譯器，儘可能的把使用register定義的變數發到CPU的寄存器中，不保證一定放。（CPU的寄存器有限）
• 注意：register變數長度應該小於等於int，並且不能使用&（register變數不存放在記憶體中）

2.3. static （最名不符實的關鍵字）

• 修飾變數
  • 修飾全域變數，從定義開始到檔案結束可用，其他檔案即使使用extern 也不能使用
  • 修飾局部變數，只能在函數體裡面使用
  • 由於被static修飾的變數都是存放在記憶體的靜態區，所以即使函數運行結束，這個變數也不會被銷毀，函數下次使用時任然能用到這個值。
• 修飾函數
  • 函數使用static修飾表示範圍僅限於本檔案，又稱內建函式

2.4. short、int、long、char、float、double（基礎資料型別 (Elementary Data Type)）

• 變數的命名規則
  • min length && max information
  • 望而知意，便於記憶
  • 由多個單片語成是，要麼用底線隔開，要麼每個單字首大寫
  • 盡量避免出現數字編號，除非邏輯上需要
  • 所有宏定義、枚舉常數、唯讀變數全部用大寫字母命名，用底線分割單詞
  • 迴圈變數 n 、m、i、j、k；char c; int a[]; int *p 。

2.5. sizeof （最冤枉的關鍵字）

• sizeof 是 32 個關鍵字中的一個，而不是一個函數。
• sizeof(int) * p 表示什麼意思呢？

2.6. signed unsigned 關鍵字

• 先來分析一段代碼

#include <stdio.h>#include <string.h>int main(){    signed char a[1000];    int i = 0;    for (i = 0; i < 1000; i++)    {        a[i] = -1 - i;    }    printf("%d\n", strlen(a));    return 0;}

當 i = 128 的時候，a[128] = -1 - 128 = -129 ，signed char 的取值範圍是 -128~127，所以超出了範圍，-129 源碼： 1 1000 0001 ，補碼：1 0111 1111 ，低 8 位 0111 1111 ，即 127。

當 i = 255 的時候，a[255] = -1 - 255 = -256 ， -256 的原碼 11 0000 0000 補碼：11 0000 0000 ，低 8 位全為 0， strlen 遇到 ‘\0‘ 就結束，所以上述代碼輸出 255。

所以，char 類型如果直接使用就用來表示字元，如果加了 signed 和 unsigned 限定符的話就用來表示數字。

2.7. if else 組合

• bool變數與“零值”比較

bool b = FALSE;if(b)    printf("TRUE");if(!b)    printf("FALSE");

上面這種寫法是值得推薦的，其他方式會有問題。

• float 變數與“零值”比較

  if(test > -EPSINON) || (test < EPSINON); // EPSINON 為定義好的精度

• 指標變數與“零值”比較

  if(NULL == p)if(NULL != p)

• 先處理正常情況後處理異常情況或者說先處理機率大的，再處理機率小的
• 賦值運算不能用在產生 bool 值得運算式上

  if((x = y) != 0 )printf("------");

  這樣寫是錯誤的，應該這樣寫

  x = y;if(x != 0)printf("-----");

2.8. switch case 組合

當嵌套比較少量的分支的時候可以使用 if else 組合，但是當嵌套的分支多的時候就要使用 switch case 組合了，但是也不要刻意去創造一個 switch 變數。

• 每個case 的結尾不要忘了 break; 除非你有意讓多個分支重合。
• 最後必須使用 default 分支，也需要 break; 。
• 在 switch case 組合中禁止使用 return 語句。
• switch 運算式不應該是有效 bool 值，例如下面的運算式是不允許的。

  switch (x == 0){......}

• case 後面的值只能是×××或者字元型的常量或者常量運算式。
• case 語句的拍立順序
  • 按照字母順序排列
  • 把正常情況放在前面，把異常情況放在後面，並做好注釋，哪裡是開始，哪裡是結束。
  • 把常執行的情況放在前面，不常執行的情況放在後面。
• 沒種情況的相關代碼要盡量簡潔，必要時可以使用函數。

2.9. do while for 關鍵字

• break 和 continue 的區別
  • break 跳出迴圈
  • continue 終止本次迴圈，進入下一次迴圈
• 多重迴圈的時候應該把最長的迴圈放在最內層，最短的迴圈放在最外層，這樣可以有效降低CPU切換迴圈層數的次數。
• for 迴圈中，半開區間比閉區間直觀，能寫成 a < 10，絕不寫成 a <= 9。
• 不要在 for 迴圈體內改變迴圈變數，否則會導致迴圈失控，像下面這種代碼是不好的。

  for(int i = 0; i < n; i++){n = 10;}

• 迴圈嵌套控制在3層以內。
• for 迴圈的控制語句不能包含任何浮點類型的變數。

2.10. goto 關鍵字

goto 關鍵字可以在代碼中靈活的跳轉，存在很大的爭議，有的建議慎用 goto ，有的建議不要用。我覺得用得好還是可以用。

int *p = NULL;...goto error;...error:    return -1;

2.11. void 關鍵字

void *p = NULL;int *p_int = NULL;p = p_int;    //不會報錯，是正確的p_int = p;    //報錯，是錯誤的

• void 修飾函數傳回值和函數參數
  • 如果函數沒有傳回值應該將其聲明為 void 類型，函數沒有參數也應該將其聲明為 void 類型
  • 如果函數的參數可以是任意類型的指標，則聲明為 void *

    void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t len)

• void 不能代表一個真實的變數，例如下面的代碼是錯的

  void a;fun(void a);

2.12. return 關鍵字

• return 用來終止一個函數，並返回其後跟的值。

  return(value);    //括弧可以省略，但一般不省略，尤其是返回一個運算式的值得時候

• return 不能返回指向棧記憶體的指標，因為該記憶體在函數體結束的時候就被銷毀了。

2.13. const 關鍵字

• const 修飾的唯讀變數必須在定義的同事初始化（首先 const 修飾的變數，其次是唯讀，兩層含義）
• 想一想 switch case 中 case 語句後面就可以是 const 修飾的唯讀變數嗎？

先忽略類型，看 const 離誰近就修飾誰

const int *p;           // const *p ，修飾 *p , p 可以改變， p 指向的內容不可變int const *p;           // const *p ,同上int * const p;          // * const p ，修飾 p，p 不可以改變，p 指向的內容可以改變const int * const p;    // const * const p ，第一個 const 修飾 *p，第二個 const 修飾 p，所以 p 和 p 指向的內容都不能改變

• 修飾函數的參數，當不希望函數的參數在函數體中被改變的時候可以使用 const 修飾函數的參數。
• 修飾函數的傳回值（const int fun(void)）。
• 在另一個檔案引用 const 變數時使用 extern const int i; 聲明即可，而不是定義。

2.14. volatile 最易變的關鍵字

• volatile 關鍵字和 const 一樣，是一種類型修飾符。它修飾的變數表示可以被某些編譯器未知的因素更改，比如作業系統，硬體或其他線程。遇到這個關鍵字修飾的變數，編譯器就不對它做最佳化，每次需要訪問的時候都重新去記憶體中讀取。

在這裡 volatile 只是告訴編譯器 a 的值可能會被改變，需要訪問時每次都要重新到記憶體中去取。

2.15. extern 最會戴帽子的關鍵字

• 修飾函數和變數，表示函數和變數不是在本檔案定義的，在本檔案只是使用 extern 聲明。

2.16. struct 關鍵字

空結構體佔多大記憶體？大多數編譯器是 1，gcc 是 0。所以不要太相信書本上的東西，一定要自己親自驗證。

• 柔性數組
  • 不要驚訝，C語言中確實有柔性數組這個說法的。
  • C99 中，結構體最後一個成員允許是未知大小的數組，這就是柔性數組。但是柔性數群組成員前必須至少有一個其他成員。sizeof 計算的大小不包含柔性數組所佔的空間。為包含柔性數組的結構體分配記憶體要使用 malloc ，並且分配的記憶體應該大於 sizeof計算的值。

typedef struct st_type{    int i;    a[0];}type_a;//有些編譯器會報錯，可以改成typedef struct st_type{    int i;    int a[];}type_a;

//可以使用下面的代碼為柔性數組分配記憶體，但是分配好之後使用 sizeof 計算結構體的大小依然是不包含柔性數組所佔的記憶體的。type_a *p = (type_a *)malloc(sizeof(type_a) + 100 * sizeof(int));//記得用完之後要 freefree(p);

• 結構體裡面能不能放函數呢？

2.17. union 關鍵字

• union 中所有資料成員共用一塊記憶體，同一時間只能儲存其中一個資料成員。union 的大小是最大成員所佔記憶體的大小。2.17.1. 大小端對 union 類型資料的影響

union {        int i;        char ch;}c;c.i = 1;//這時候 ch 只需要一個位元組儲存，在低地址，如果 ch 的值等於 1， 說明 i 的值得低位元組 1 儲存在低地址，是小端模式。Ubuntu、Windows 等 x86 架構都是小端模式。

int main(){    int a[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };    int *p1 = (int *)(&a + 1);    int *p2 = (int *)((int)a + 1);    printf("%x %x\n", p1[-1], *p2);    return 0;}// 5 2000000 小端模式 大端模式 5 2

2.18. enum 關鍵字

enum enum_type_name{    ENUM_CONST_1,    ENUM_CONST_2,    ENUM_CONST_3,    ...    ENUM_CONST_n} enum_variable_name;

• enum_type_name 是自訂的枚舉類型，而 enum_variable_name 是 enum_type_name 類型的一個變數。
• sizeof(enum_variable_name) 的值是多少呢？ 想想枚舉成員的類型就會知道是 4 了， 空枚舉類型的大小也是 4。

2.19. typedef 關鍵字，最偉大的縫紉師

• typedef 是給已經存在的資料類型取一個別名，而不是重新定義新的資料類型。

typedef struct student{    int age;    char name;} stu_1, *stu_2;const stu_2 student_1;    // 其實是 const （struct student *）student_1; 所以 修飾的是 student_1 本身，而不是指向的內容stu_2 const student_2;    // 其實是 （struct student *）const student_2; 所以 修飾的也是 student_2 這個指標本身，而不是指向的內容

• typedef 和 #define 之間的區別

#defien INT32 inttypedef int INT32_tunsigned INT32 i = 10;    //沒問題，只是替換unsigned INT32_t j = 10;  //錯誤，不支援#defien PCHAR char*typedef char* pcharPCHAR ch1, ch2;    //ch1 是 char * 類型，ch2 卻是 char 類型pchar ch2, ch4;    //ch3, ch4 都是 char * 類型

3. 總結

不複習不知道，一複習嚇一跳，原來 C語言 關鍵字還有這麼多知識點，以前也沒怎麼注意，當然不止這些，我只是記錄了我認為比較重要而且容易搞混淆的。

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