C语言学习关键笔记

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分类专栏： -2_C语言文章标签： c语言学习笔记

于 2025-03-27 20:32:54 首次发布

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1.头文件含义(C 语言的.h文件类似于java的interface，只是声明函数，并不实现函数)

在C语言编程中，头文件扮演着至关重要的角色。它们是扩展名为 .h 的文件，包含了C函数声明和宏定义，用于在多个源文件之间共享代码。头文件允许程序员在不同的源文件中重用相同的代码，而无需重复编写代码。

头文件的作用:
头文件的主要作用是提供接口。例如，当你在代码中使用 printf 函数时，实际上是在调用 stdio.h 头文件中定义的函数。如果没有包含相应的头文件，编译器将不知道 printf 是什么，从而无法编译代码。因此，头文件可以看作是一个预先准备好的代码库，你可以从中选择需要的功能来提高代码效率。

stdio.h解释：是C语言标准库中的一个头文件，它定义了处理文件和标准输入/输出流的各种函数和类型。这个库提供了一系列的变量类型、宏定义和函数，用于执行输入和输出操作。
std:标准库
i:input
o:output

2.全局变量

2.1全局变量的作用范围是整个工程
其他.c定义的全局变量，此.c文件想调用时，用extern 数据类型全面变量名即可调用
2.2局部变量生命周期
执行进入{就是开始创建，执行到}就是销毁
2.2全局变量生命周期
整个程序运行中都存在，程序关闭即销毁

3.字符串的结束标志

\0:是字符串的结束标志，指的是读取字符串时遇到转义字符\0就停止

4.占位符理解

占位符（Placeholder）是什么意思？
在 printf 和其他格式化输出函数中，占位符（Placeholder）指的是格式字符串中以 % 开头的部分（如 %d、%f、%s 等），它表示“这里要插入一个变量的值”。
为什么叫“占位符”？
“占位”：它在字符串中占据一个位置，告诉程序“稍后这里要替换成一个实际的值”。
“符”：它是一个特殊的符号（如 %d），代表某种数据类型。

5.转义字符理解

转义字符（Escape Character）在 C 语言中主要有两个作用：

表示无法直接输入/显示的字符（如换行、制表符、引号等）。这样就能正常打印“
```
printf("他说：\"你好\""); // 正确，输出：他说："你好"
```
执行特殊功能（如换行 \n、响铃 \a 等）。

6.GCC理解

GCC 不是一个单一的编译器，而是一个编译器套件
GCC 是编译器集合
gcc 只是其 C 语言的驱动程序

作用：GCC 不仅是 C 编译器，还是支持多语言(go/Objective-C/C++等语言)的完整工具链，其 gcc 命令专门处理 C 代码，但背后依赖预处理、编译、汇编、链接等多个组件。

关键组件：
cc1：C 编译器核心（gcc 调用它）。
cc1plus：C++ 编译器核心（g++ 调用它）。
libgcc：GCC 的底层运行时库。
libc : C 标准库（如 printf、malloc，通常指 glibc 或 musl）

7.g++理解

关键组件：
libstdc++：C++ 标准库实现。

g++ 是 GCC 中专门针对 C++ 的驱动程序（Driver)

使用 g++ 的完整流程（hello是可执行程序，可直接运行）
g++ hello.cpp -o hello
实际步骤：
预处理：cpp hello.cpp > hello.ii（展开宏、头文件）。
编译：cc1plus hello.ii -o hello.s（生成汇编）。
汇编：as hello.s -o hello.o（生成目标文件）。
链接：ld hello.o -lstdc++ -o hello（自动链接 C++ 库）。

8.单目操作符（前置++和后置++的区分）

前置++ ：

int a = 5;
int b = ++a;//(前置++ ：先a+1,后赋值)
所以a = 6 ,b = 6

后置++ ：

int a = 5;
int b = a++;//(后置++ ：先赋值给b,再a+1)
所以a = 6 ,b = 5

9.C语言中static关键字的用法总结（全局变量的时候作用域与java的static正好相反）

.c文件中的全局变量/函数默认是外部链接的！其他.c文件可以外部引用

1.在函数内部（局部变量）

作用：将局部变量变为静态存储期变量

特点：
变量在程序运行期间一直存在（不像自动变量随函数调用结束而消失）;
只在第一次进入函数时初始化一次（配合使用单例模式）;
保持上次函数调用结束时的值;
作用域限于定义它的函数内部;

void counter() {
    static int count = 0;  // 只初始化一次
    count++;
    printf("Count: %d\n", count);
}

int main() {
    counter();  // 输出 Count: 1
    counter();  // 输出 Count: 2
    counter();  // 输出 Count: 3
    return 0;
}

2.在函数定义（函数本身）

作用：限制函数的作用域为当前文件（将外部链接改成了内部链接，只能在该.c文件中使用）,没用static修饰的函数，其他.c源文件都可以调用

特点：
使函数成为文件作用域的（只能在定义它的源文件中使用）
避免与其他文件中的同名函数冲突
隐藏函数实现细节（封装）

// file1.c
static void helper() {  // 只能在本文件使用
    printf("Helper function\n");
}

// file2.c
static void helper() {  // 这是另一个不同的函数
    printf("Different helper\n");
}

3. 在文件作用域（全局变量）

作用：限制全局变量的作用域为当前文件

特点：

变量具有静态存储期（整个程序运行期间存在）
作用域限于定义它的文件（内部链接）
避免命名空间污染

// file1.c
static int fileLocal = 42;  // 只能在本.c文件中访问

// file2.c
extern int fileLocal;  // 错误!!！编译不能通过，无法访问另一个文件的static全局变量

10.宏的理解

宏(Macro)是C语言预处理器提供的一种功能，它允许你在编译前对代码进行文本替换。

对象式宏(Object-like Macro)
c
#define PI 3.14159
这种宏在代码中简单地将PI替换为3.14159。
函数式宏(Function-like Macro)
c
#define SQUARE(x) ((x) * (x))
这种宏看起来像函数调用，但实际上是文本替换。

11.C中的指针理解

调用函数传的值叫实参，函数的参数叫形参！

java代码

这里的p相当于 Person p = person;(创建对person的引用副本)
void modifyObject(Person p) {
    p.name = "Alice";  // 修改对象属性（生效）
    p = new Person("Bob");  // 修改的是引用的副本，不影响原始引用
}

Person person = new Person("John");
modifyObject(person);
System.out.println(person.name);  // 输出 "Alice"

C的值传递

#include <stdio.h>
#include <string.h>

typedef struct {
    char name[50];
} Person;
这里的p相当于重新创建一个 Person ，然后复制person的值进来！！！
void modifyObject(Person p) {
    strcpy(p.name, "Alice");  // 修改的是副本，不影响原始数据
    Person newPerson = { "Bob" };
    p = newPerson;  // 修改副本，不影响原始数据
}

int main() {
    Person person = { "John" };
    modifyObject(person);
    printf("%s\n", person.name);  // 输出 "John"（未被修改）
    return 0;
}

C的引用传递

这里的p是person的地址，知道地址就什么都能修改
void modifyObject(Person *p) {
    strcpy(p->name, "Alice");  // 修改原始数据
    Person newPerson = { "Bob" }; 
    *p = newPerson;  // 修改原始数据（现在 Alice 变成 Bob），复制 newPerson 的所有数据到 person。
}

int main() {
    Person person = { "John" };
    modifyObject(&person);  // 传递指针
    printf("%s\n", person.name);  // 输出 "Bob"（被修改）
    return 0;
}

行为	Java (对象引用)	C (结构体副本)	C (指针)
参数传递方式	引用的副本（类似指针的引用传递，但是只能影响原始对象的 `值`！！！）	完整结构体的值拷贝	指针的引用传递（用指针）
修改属性	✅影响原始对象（p.name = “Alice”）	❌ 不影响原始结构体	✅ 影响原始结构体数据（p->name = “Alice”）
重新赋值	❌ 不影响原始引用（p = new Person()）	❌ 不影响原始结构体（p = { “Bob” }）	✅ 影响原始结构体数据，`不影响地址！！！`（*p = { “Bob” }）

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