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  • 或许有一两点你不知的C语言特性

    关键字篇

    volatile关键字

    鲜为人知的关键字之一volatile,表示变量是'易变的',之所以会有这个关键字,主要是消除编译优化带来的一些问题,看下面的代码

    1 int a = 8;
    2 int b = a;
    3 int c = a;

    编译器认为,上面的第2句代码与第三句代码之间,没有存在对a赋值的语句,所以编译出来的汇编代码在讲a的值赋给c的时候,不会再次到内存取这个变量的值,而是取cache中的值。这样虽然提高了效率,但也带来了一些问题,比如如果变量a被多个线程共享,且在a赋值给了b之后,a的值立马被另一个线程修改,则再赋值给c的就是过时的数据,有时希望c拿到的是实时的数据,这个时候volatile关键字就派上了用场

    volatile int a = 8;
    int b = a;
    int c = a;

    上面的关键字告诉编译器a的值是随时可能发生变化的值,要求每次使用都到内存中取值,这样就能保证c能获得实时数据。

    sizeof关键字

    很多人都认为sizeof 是函数,因为带括号嘛,还有返回值,不是函数是啥。其实sizeof 是关键字,不信你在测试变量的时候把括号去掉试试,当然,如果测试的是类型,则必须加括号,因为你如果sizeof 类型,不打扩号的话,编译器认为你在定义变量,而定义变量的时候前面显然是只能是修饰符如const,static和extern之类的,绝对不能是sizeof 所以会报错。

    1 int a = 9; 
    2 sizeof(a) ; // 合法
    3 sizeof a ;  // 合法
    4 sizeof int ;// 非法
    5 sizeof(int);// 合法

    register关键字

    register关键字定义的变量可能放在寄存器里面,可能放在寄存器里,也可能放在内存里,所以为了安全起见,不能对寄存器变量取地址,所以下面的代码编译会报错

    1 register int a = 0;
    2 printf("%d
    ",&a);

    const关键字

    C语言中,const关键字定义了一个不可变的变量a ,注意a还是一个变量,没错是变量,不是常量,只是值不能变,是只读变量,编译的时候是不能确定值的。下面的代码可以说明问题

    1 const int a = 4;
    2 int arr[a];

    上面的代码在VC6.0的ANSI标准下会报错,因为const定义的依然是变量,当然在GNU这种先进的编译器下会通过。

    typedef关键字

    大多人认为typedef是定义一个新的数据类型,其实不是,typedef关键字是给一个已经存在的数据类型取一个别名,很多人喜欢在定义类型的同时使用 typedef关键字,这就让自己慢慢的也误以为typedef是在定义一种新的数据类型

    1 typedef struct s{
    2     int a;
    3     int b;
    4     int c;
    5 } NS;

    其实换成像下面这样可能会更好

    1 struct s{
    2     int a;
    3     int b;
    4     int c;
    5 };
    6 typedef struct s NS;

    另外看看下面的代码

    先添加这样的声明

    1 typedef struct s * PNS;

    看下面的代码

    1 NS ns;
    2 const PNS pns1 = &ns;
    3 pns1->a = 8;
    4 NS ns2 ;
    5 pns1 = &ns2; // 报错,pns1 只读
    6 PNS const pns2 = &ns;
    7 pns2->a = 8;
    8 pns2 = &ns2; // 报错,pns2 只读

    大家可能都能明白 const int  * p和 int * const p的区别,但这里就有些模糊了,这个结果颠覆了大家的思维。

    这是因为能把 (struct s *)重定义为一个整体,const遇到整体的类型定义会直接将这个整体忽略,也就是对于const int  * p和 int * const p以及const int p和 int const p,编译器会把int忽略,得到 const * p和* const p,以及const p。

    所以对于cosnt PNS pns1 和 PNS const pns2,PNS会被忽略,就得到了const pns1和const pns2,所以const修饰什么显而易见

    数据类型篇

    struct类型

    相信让大家说struct与c++class的区别,99%的开发者都知道有,标准的C语言中struct中不能定义函数的

    1 struct s{
    2     int a;
    3     int getA(){
    4         return a;
    5     }
    6 };

    上面的代码在C语言的环境下会报错。再就是struct与class的默认访问属性不同。

    除了上面的区别,struct还具备一些class不具备的一些属性

     1 struct s{
     2     int a;
     3     int b;
     4     int c;
     5 };
     6 // 直接初始化
     7 struct s ele = {1,2};
     8 // 全部成员初始化为0
     9 struct s ele2 = {0};
    10 // 指定初始化
    11 struct s ele3 = {.a = 1};

    还用空的结构体大小,在老版本的VC6.0 (应该是C89标准)不为0,而为1 ,因为最小的c语言类型为char,一个字节,struct的设计者要求struct至少能容纳一个字符,但是到了现在的C11标准,C语言中的空结构体大小为0,在C++中大小为1。

    另外,结构体还有一个很神奇的东西--柔性数组,也就是结构体的最后一个成员可以定义为一个柔性数组--b变长数组。这个柔性数组的大小不会算在结构体的大小内,向下面这样

     1 struct s{
     2     int a;
     3     int b;
     4     int c;
     5     int arr[];
     6 };
     7 
     8 typedef struct s NS;
     9 typedef struct s * PNS;
    10 // 实例化
    11 PNS p = (PNS) malloc(sizeof(NS)+100*sizeof(int));

    上面的代码就定义了一个结构体,并且分配了一个大小为100的柔性数组

    多字符常量

    1 int str = 'ABCD';

    上面的代码会让四个字母分别占据int的四个字节,至于具体值,取决于存储的是大端模式还是小端模式

    表达式和结构篇

    switch语句

    奇葩写法1

     1 char ch = 'c';
     2 switch(ch){
     3 case 'a'...'z':
     4     printf("a-z");
     5     break;
     6 case 'A'...'Z':
     7     printf("A-Z");
     8     break;
     9 default:
    10     break;
    11 }
    12 //运行结果a-z

    这种写法还算正常,GNU C扩充的,能够接受,下面这种。。

    奇葩写法2

     1 int a = 3,b = 4,m;
     2 switch(a){
     3 case 1:
     4     printf("1");
     5     break;
     6     if(b == 4){
     7         case 2:
     8             printf("2");
     9             ;
    10     }else case 3:{
    11         printf("3");
    12         for(m = 1;m<3;m++){
    13         case 4:
    14             printf("4");
    15             ;
    16         }
    17     }
    18         default:
    19             break;
    20 }
    21 // 运行结果 344

    第一次看到,我也惊呆了

    scanf忽略输入

    这个问题相比很多人都遇到过,scanf读取无用的换行符,下面的代码可以很好的解决这个问题

    1 char c1,c2;
    2 scanf("%c%*c%c",&c1,&c2);
    3 putchar(c1);
    4 putchar(c2);

    这样,你换行输入单个字符才不会有问题,也有用下面这样的代码过滤换行符的

    1 while((ch = getchar()) == '
    ');

    printf变量限定格式

    1 int a=3;
    2 float m = 3.1415926;
    3 printf("%.*f
    ",a,m);   // 3.142

    宏定义中的#号

    1 #define SQR(x) printf("x^2 = %d
    ",((x)*(x)));
    2 #define SQR2(x) printf(""#x"^2 = %d
    ",((x)*(x)));
    3 #define SQR3(x) printf("%d^2 = %d
    ",x,((x)*(x)));
    4 
    5 SQR(3);     // x^2 = 9
    6 SQR2(3);    // 3^2 = 9
    7 SQR3(3);    // 3^2 = 9

    数组名

    数组名是指针常量,定义完之后不能修改

    1 int arr[3] = {1,2,3};
    2 int a2[3];
    3 int * p = a2;
    4 arr = p;
    5 arr = a2;

    函数调用时不能传递数组,传递的只不过是一个指针

    1 void fun(int arr[100]){
    2     printf("%d
    ",sizeof(arr));
    3 }
    4 int arr[3] = {1,2,3};
    5 fun(arr); // 4

    没错,那个参数列表中的100然并luan。关于向函数传递数组,后面还有讲解。

    指针与函数篇

    指针这部分如果学到比较好的这个应该都知道,算不得什么特性

    直接对内存地址赋值

    1 *(int*)0x12ff7c = 100;

    取数组一行的最后一个值

    1 int arr[5] = {1,2,3,4,5};
    2 printf("%d
    ",*(*(&arr+1)-1)); // 5

    这个其实也很简单,arr是一级指针,列指针,再取一次地址后得到行指针,+1之后偏移一行,再解引用降级为列指针,再减1恰好指向arr[4],所以就是5。另外注意arr其实就是&arr[0]的值,也就是数组首元素的首地址。它与数组首地址其实有区别的,当arr为二维数组的时候,两者就存在区别。如果为二位数组,则arr==&arr[0]==&&arr[0][0]。

    数组与指针参数

    就像前面说到的,不能像函数传递一个数组,传递数组,编译器总是将它解析成一个指向数组首元素的指针,也就是说传递的使用个指针,指向数组的首元素,但不指向数组,也就是说传递arr与传递&arr[0]没有区别,这进一步说明了数组首地址与数组首元素的首地址是有却别的。

    另外,指针传递也是数值传递看下面的代码

    1 int f(int * p){
    2     p = NULL;
    3 }
    4 int a = 3;
    5 int *p = &a;
    6 f(p);
    7 printf("%d
    ",*p);

    在没有C++引用传递的情况下,想传递指针,就要传递指针的指针。像下面这样

    1 int f2( int ** pp){
    2     *pp = (int *) malloc(sizeof (int));
    3     **pp = 9;
    4 }
    5 f2(&p);
    6 printf("%d
    ",*p); // 9

    指针返回值

    不要将局部变量的地址作为返回值返回,像下面这样的代码。

     1 int * getP(){
     2     int a = 4;
     3     return &a;
     4 }
     5 int * getP1(){
     6     int * p = (int *) malloc(sizeof(int));
     7     *p = 4;
     8     return p;
     9 }
    10 
    11 int *p = getP();
    12 int *p1 = getP1();
    13 printf("%d
    ",*p); 
    14 printf("%d
    ",*p1);

    虽然在我测试的时候都给出了正确的结果,但是这样做还是很危险的,因为局部变量在函数执行完毕后会被销毁,这个时候如果将局部变量的地址返回可能会得到野指针。

    函数指针

    下面来分析一个比较复杂的函数指针调用

    1 (*(int** (*) (int **,int **))0)(int **,int **);

    有点晕,其实分开来看,

    int** (*) (int **,int **) 其实就是一个函数指针,函数的返回值是整形的二级指针,参数是两个整形的二级指针。

    而(int** (*) (int **,int **))0就是讲地址0指向的区域转换为函数指针

    *(int** (*) (int **,int **))0就是对这个函数进行解引用

    而(*(int** (*) (int **,int **))0)(int **,int **)则是指行函数调用

    先整理这么多吧,C语言博大精深,有着各种鲜为人知的高级特性,这里列出来的只是九牛一毛而已,权当复习而已。

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