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  • 听翁恺老师mooc笔记(2)-第一个程序--&运算符

    使用devC++写hello world

      第一步:文件-新建-源代码。然后输入“输出hello world”程序:

                    

        注意:写程序时关闭中文输入法,否则语句输入的分号可能会被识别为错误。除了printf外,剩余的代码叫做程序框架,是我们后面所有的程序都需要的。

      第二步:保存时注意修改保存类型,devc++默认是C++文件,需要修改为C。

      第三步:类似魔方的小方块的编译,运行或者编译+运行;或者运行菜单项下的运行、编译;或者F9快捷键。运行时会弹出小黑框,这是程序运行看结果的地方,这个小黑框很多种说法,比如就叫小黑框,终端,命令行,控制台等。

    解析printf函数和scanf函数,进而引出指针

      printf函数有双引号,双引号内部的东西是字符串,printf会原封不动的输出到终端, 表示在输出结果后面换一行。那么如果输出到终端是一个变量的值哪?再main里定义一个变量,给变量一个初值,把这个变量直接写入双引号内吗?

          

      当然不是,变量的输出需要指定格式,如上图。%d的作用是将输出的数据转换为指定的格式然后输出,称为格式声明,格式声明一般以%字符开始。格式指定了,然后指定输出哪一个变量,即逗号后的i。

      现在输入的是一个固定的值,如果想要用户输入一个数直接显示在终端上,那该怎么修改程序?需要加入scanf函数。

          

      scanf函数和printf函数的参数类似,双引号内的内容指定输入数据的格式,将数据存入逗号后的变量内,和printf不一样的是变量前必须添加&符号,如果不添加就会出错,那么这个&符号是什么呢?

      &运算符:

      &(and符号)是C语言的一个运算符,和加减乘除一样是一个运算符,那么&计算什么呢?它的作用是取得变量的地址,所以它的操作数必须是一个变量,&把变量的地址取出来,为什么变量有地址呢?因为C语言的变量是放在内存里面的。

         

      每个变量在内存里都占用一定大小的空间,比如sizeof(i),得到整形变量i所占内存的字节数是4,那么就是说i存放在某一个地方的连续4个字节里,那么存放在哪个地方这个地方就有地址,所以&运算符就是把这个变量的地址拿出来,那这个地址是一个什么样的值呢?我们来试一下:

      输出地址使用%x还是%p:

          

      据说地址用十六进制表示比较方便,所以我们使用%x表示地址的格式,然后取i的地址给%x,输出到终端。我们看下上述程序编译器给我们什么样的结果:0X62fe4c,这是个什么值我们不知道,但是看起来好像是个很大的值。

          

      在编译上述程序的时候,devc++没用给出警告,在有些编译器里会给出如下警告:format ‘%x’ expects type ‘unsigned int’, but argument 2 has type ‘int *’。这个警告是说%x是一种无符号整数类型,而&i的类型是int*。

      我们将地址转换为整型打印到终端,在printf函数格式转换里有个%p,是比较标准的输出地址值,那么我看下和%x的区别:

                 

          

      %x是将地址转换为32位整型输出到终端,%p是直接输出地址。使用sizeof输出int和&i,可以看出整型是4个字节,而地址是8个字节。%x是截取了地址的低4个字节,在上述例子中,恰巧高4位都是0,在有些编译器和运行环境中,高位不是0的时候,使用%x输出地址就会出现错误。所以我们一般使用%p格式将地址输出到终端。

      &运算符的运算数只能是变量,不能是表达式。我们试一下,使用&取i++的地址:

          

      这时编译器给出错误提示:lvalue required as unary ‘&’ operand。&需要一个一元的操作数。

      那么&取相邻的变量的地址是怎么样的?

          

      i,j两个变量的地址是相邻的,那么两个变量的地址是什么样呢?输出结果可以看出地址一个是4c,一个是48,这两个值差了多少?c是16进制,相当于十进制的12,差了4,那么我们知道整型占了4个字节,这说明什么问题呢?这说明在内存里这两个变量是紧挨着存放的,如下图,低地址画在下面,i先定义的变量,j是后定义的变量,但是他俩在内存里的位置,i是高地址,j在低地址,这是因为我们以后会讲到C语言的内存模型,这两个变量是分配在内存中一个叫堆栈(stack)的区域,在堆栈里我们分配地址是自顶向下分配的,所以我们可以看到先声明的变量地址更高,而后声明的变量地址更低,但是他们俩是紧挨着的。

          

      数组的地址、数组单元的地址、相邻的数组单元的地址是怎么样的?(一行行解释程序并解释结果。)

           

          

      通过结果我们知道,我们做了一个10个数的数组,&a的值和a是相等的,都等于a[0]第0个元素的地址,而a[1]是第一个元素的地址,相差了4个字节。如果一直看下去会发现相邻的数组单元的地址都差了4.

      上述的例子有什么用呢?转下一篇blog。 

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