C语言（关键字、语句及运算）

目录

一、关键字

1、register

2、static

3、const

4、volatile

5、extern

6、struct(结构体)

7、union（共用体）

return 0;}

8、enum

9、typedef

10、宏—#define

二、表达式及语句

1、选择语句（if）

2、循环语句（for while do ...while）

3、switch分支语句

4、goto语句

三、位运算

1、按位与──&

2、按位或──|

3、按位异或──^

4、按位取反──~

5、按位左移──<<

6、按位右移──>>

应用举例 [案例]

[案例] 从键盘上输入1个正整数给int变量num，按二进制位输出该数。

一、关键字
1、register
register：请求编译器尽可能地将变量存在CPU内部寄存器中；

使用注意： register修饰变量的类型必须是CPU所接受的；

register变量可能不是在内存中存储，所以不能使用&来获取变量的地址（内存中含有地址）

2、static
全局静态变量：作用范围局限于它的源文件，即只有本文件内的代码才可以访问它，变量名在其他文件内不可见

局部静态变量：局限于特定函数，但出作用域并不释放，在函数体内的静态变量的值也能够维持

静态函数：作用范围仅限于它的源文件，即只有本文件内才能够调用，函数名在其他文件不可见

存放位置（static）：程序开始时，存放在全局数据区，程序结束时释放空间，默认初始化值是0，使用时可改变其值；

局部变量 ——静态局部变量（由栈区 到 全局数据区；默认值由 垃圾值 到 0；作用范围特定函数内（不变））；

全局变量 ——静态全局变量（作用范围由 全部工程文件 到 当前文件；默认值为 0（不变）；位置：全局数据区不变）

普通函数 ——静态函数（作用范围由 全部工程文件 到 当前文件）

函数不允许嵌套定义

举例：认真体会：

 

3、const
在面向对象语言当中（C++）中，const用于定义 常量；

在C语言中，const用来定义只读变量

strcpy( chsr *dest , const char *src) 指：源字符串（不可修改）复制到 （可改的目标文件中）

const int* a; int const *a;

是一个指向const int型的指针，a所指向的内存单元不可改写，所以(*a)++是不允许的，但a可以改写，所以a++是允许的。（若 int i；a = &i ; *a = 5(错误)；所以不能通过*a 改变i 的值； 但是可以改变 i 的值；）

int* const a;

a是一个指向int型的const指针，*a是可以改写的，但a不允许改写。

int const * const a;

a是一个指向const int型的const指针，因此*a和a都不允许改写。

const给读代码的人传达非常有用的信息。比如一个函数的参数是const char *，你在调用这个函数时就可以放心地传给它char *或const char *指针，而不必担心指针所指的内存单元被改写。 尽可能多地使用const限定符，把不该变的都声明成只读，这样可以依靠编译器检查程序中的Bug，防止意外改写数据。

const对编译器优化是一个有用的提示，编译器也许会把const变量优化成常量

4、volatile

在寄存器定义（0x86）;用volatile修饰，能较好的避免被优化掉；

 

5、extern
extern：表明变量或函数的定义在别的文件中，下面用到的这些变量或是函数是外来的，不是本文件定义的，提示编译器遇到此变量或函数时，在其他模块中寻找定义；

扩展使用范围：extern修饰变量的声明。举例来说，如果文件a.c需要引用b.c中变量int v，就可以在a.c中声明extern int v，然后就可以引用变量v。

如下图所示：

 

static 与 extern :static int a :静态全局变量 。如：下图所示：

 

加上static，限制了a的作用域，在file2.c中引用失败；但不管是否加上static（不加是全局变量），a都按静态存储方式（全局数据区）存放。

 

如果一个函数只能被本文件中其它函数所调用，称为内部函数（或静态函数）。定义时在函数类型前加static。（函数定义时，加与不加extern ,都是一样的）

6、struct(结构体)
多种数据组合起来的一个整体，其表现形式是一个结构体。

内存空间是分配给变量的，不分配给数据类型（不见变量，不分配）

结构体变量的内存空间是由内部各个变量所占空间之和

1、结构体创建（创建一个新的类型）

方法一：

struct node

{ char a;

short b;

char c;

}; (注意：；不能省)

struct nade link;(数据结构类型 定义变量(link))

 

struct student

{ int num;

char name[20];

float score;

}stu1, stu2； (等于：定义结构体类型 并且struct student stu1,stu2;)

 

方法二：

typedef struct

{ char a;

short b;

char c;

}node;

nade link;(数据结构类型 定义变量(link))

 

无名结构体定义：

struct { int num;

char name[20];

float score;

}stu1, stu2；（无名结构体类型 定义变量 stu1 ,stu2）

2、结构体的意义

结构体的花括弧内是该结构体中的各个成员，由它们组成一个结构体；在结构体内对各成员都应进行类型声明；

“成员表列”也称为域表。每个成员也称为结构体中的一个域，成员名命名规则与变量名一样；成员也可以是一个已定义的结构体类型变量：

 

成员也可以是指向本结构体类型的指针变量（结构体指针只能指向自己）：

 

每个成员名前的类型标识符可以为已经定义了的任意类型，当然可以是结构体类型标识符，即结构体成员也可以是另一个结构体变量。

在程序中可以定义多个结构体类型，不同结构体类型用不同的结构体名来区分。

3、结构体的引用形式

结构体变量名. 成员名（“.”是成员运算符，在所有的运算符中优先级最高； ”.“一般变量用；—> 指向结构体的指针用）

对结构体的操作就是对成员的一个个操作。而对结构体的整体操作只有两种情况：

（初始化时，变量直接赋值； 两个同类型的结构体相互赋值）

 

结构体数组的赋值尤其要注意（strcpy(stu1.name, "Li Ming");）

指向结构体变量指针的定义：

 

注意：不能用指向结构体变量的指针指向该结构体变量的某个成员。

 

p是结构体类型，而stu.num属于 int 型（不匹配）；

4、访问结构体成员变量的三种方法:

 

说明：

“->”为指向运算符，是优先级最高的运算符

成员运算符“.”的优先级高于指针运算符“*”，因此采用 “(*p).成员名” 形式时，括号不能省略；

注意以下几种运算：

 

5、在定义结构体变量的同时，可以进行初始化

注意：结构体变量的各个初值用花括号{、}括起来，大括号内各个成员变量的值之间用逗号分隔，其值必须与成员变量一一对应，且数据类型应与成员变量一致。

 

 

6、结构体数组的初始化

 

数组中各个元素的初值用大括号{、}括起来，同一数组元素的各个成员变量的初值用逗号分隔。stu[ ]：省略数组大小，必须提供所有的初始值；数组的定义（初始化下标大小；初始值数值；（必须有其中一个））。a[ ][ ],第一个方括号可以为空，第二个不行；a[ ][ ][ ]也是一样。

7、字对齐与半字对齐

字对齐：int型变量占四个字节，其他数据类型都按照四个字节的倍数分配（会产生内存空洞）。同类型的变量放在一起可以减少内存空洞

后一个变量若能在前一个变量分配的空间中存放下，则后一个变量不再重新分配空间。

 

半字对齐： short型变量占2个字节

 

若即存在int 与 short 则 按照 int 的字节（字对齐）；若 int 与 short 都不存在则按类型相加。

7、union（共用体）
1、union的含义

union(共用体) 使用方法与struct（结构体） 的使用方法相同

当多个基本数据类型或复合数据结构要占用同一片内存时，我们要使用联合体（共用体）；

当多种类型，多个对象，多个事物只取其一时（我们姑且通俗地称其为“n 选1”），我们也可以使用联合体来发挥其长处；

 

 

2、大端字节序（网络字节序）

 

CPU是大端字节序还是小端字节序：通过公用体可以知晓（因为共用体的变量占同一段内存)

 

试用共用体验证大小端字节序：

union node
{
int a;
char b; （int a ; 与 char b ; 占同一段旅内存空间。a 占四个字节；b 占一个字节；）
}; （故通过 b 取出 a 的第一个字节，自然可以知道内存的存储顺序）

int main()
{
union node c;
c.a =1;

if(c.b == 1)
printf("small!\n");
else
printf("big!\n");

return 0;
}

8、enum
枚举类型声明代表常量的符号名称。

enum的默认值

enum kids{nippy, slats, skippy, nina ,liz};

enum kids a; a = nippy;

enum的指定值

enum levels {low=100,medium=500,high=2000};

enum levels a; a = low; (a = 100 (错误)）a 不是整形 是枚举类型

若枚举常量没有取值：默认：第一个为 0；后一个枚举常量是前一个值加1；

enum的用法

作为switch的标签

9、typedef
typedef是C语言的关键字，其作用是为一种数据类型定义一个新名字

格式：typedef 数据类型 自定义数据类型

typedef unsigned long uint32；

在嵌入式的开发中，由于涉及到移植问题，typedef的功能就更引人注目了。

如：

typedef struct

{ char a;

short b;

char c;

}node;

nade link;(数据结构类型 定义变量(link))

int * ( * ( * fpl)( int ))[10] (见：教你理解复杂的C-C++声明)

10、宏—#define
1、带参数

定义常量与命令（避免幻数）

#define MAX 100 （MAX:宏名 100:宏体）

#define SIZE 1024

#define LOGIN_SUCCESS 1

#define LOGIN_FAIL 0

注意：在宏定义的命名时，尽量能够清晰的表明其用途；

预处理 == 宏展开 == 宏替换（字符替换；不做语法分析、不做运算）

 

2、定义函数

#define MAX(a, b) ((a)>(b)?(a):(b))

宏函数 宏体

宏体 ：所有形参 ，以及宏体都要加括号

普通函数：做运算、做语法分析；

宏函数：字符替换；不做语法分析、不做运算（多用于执行频率高且结构简单）

 

#define语句：

#define __DEBUG_

#ifndef __DEBUG_

#define debug_msg(fmt,args...)

#else #define debug_msg(fmt, args...) printf(fmt,

##args)

#endif

#if 0/1

..........

#endif //用于注释代码是否执行

 

二、表达式及语句
1、选择语句（if）
if 语句是C 语言中最简单、最常用的语句，然而很多程序员用隐含错误的方式写if 语句

本节以“与零值比较”为例，展开讨论

布尔变量与零值比较

整型变量与零值比较

浮点变量与零值比较 (用绝对值 ：fads 做差，与1e-6比较)

指针变量与零值比较 （与 null 相比较）

2、循环语句（for while do ...while）
for 语句使用频率最高，while 语句其次，do 语句很少用。

重点论述循环体的效率。提高循环体效率的基本办法是降低循环体的复杂性。

在多重循环中，如果有可能，应当将最长的循环放在最内层，最短的循环放在最外层，以减少CPU 跨切循环层的次数;

a与b交换(三种)：

a = a+b; b = a -b; a = a - b;

a = a^b; b = a^b; a = a^b;

t = a ; a = b; b = t;

3、switch分支语句
switch语句可以产生具有多个分支的控制流程。

它的格式是：

switch(控制表达式)

{

case常量表达式：语句列表 ；break

case常量表达式：语句列表 ; break

...

default：语句列表 ; break;

}

每个case 语句的结尾不要忘了加break，否则将导致多个分支重叠（除非有意使多个分支重叠);

不要忘记最后那个default 分支。即使程序真的不需要default 处理，也应该保留语句 default : break; 这样做并非多此一举，而是为了防止别人误以为你忘了default 处理。

4、goto语句
自从提倡结构化设计以来，goto 就成了有争议的语句。首先，由于goto 语句可以灵活跳转，如果不加限制，它的确会破坏结构化设计风格。其次，goto 语句经常带来错误或隐患。它可能跳过了某些对象的构造、变量的初始化、重要的计算等语句，例如：

goto state; char s1, s2; // 被goto 跳过

int sum = 0; // 被goto 跳过

state:

如果编译器不能发觉此类错误，每用一次goto 语句 都可能留下隐患。

goto只用于跳出多循环

三、位运算
1、按位与──&

主要用途：清0（写0），保留某些位（写1）

2、按位或──|

主要用途：置1（写1），保留某些位（写0）

3、按位异或──^

主要用途：使1个数的某(些)位翻转(即原来为1的位变为0，为0的变为1)，其余各位不变。

4、按位取反──~

主要用途：间接地构造一个数，以增强程序的可移植性。

5、按位左移──<<

6、按位右移──>>

说明：

（1）x、y和“位数”等操作数，都只能是整型或字符型数据。除按位取反为单目运算符外，其余均为双目运算符。

（2）参与运算时，操作数x和y，都必须首先转换成二进制形式，然后再执行相应的按位运算。 例如，5<<2=20：0101 → 10100，20 >> 2=5：10100 → 00101

（3）实现&、|、^运算主要用途的方法

1）构造1个整数：该数在要取（或保留）的位、或要置1的位、或要翻转的位上为1，其余均为0。

2）进行按位与、或按位或、或按位异或操作。

（4）实现按位取反主要用途的方法

1）求~0，间接地构造一个全1的数；

2）按需要进行左移或右移操作，构造出所需要的数。 例如，直接构造一个全1的数，在IBM-PC机中为0xffff（2字节），而在VAX-11/780上，却是0xffffffff（4字节）。如果用~0来构造，系统可以自动适应。

 

应用举例 [案例]
从键盘上输入1个正整数给int变量num，输出由8～11位构成的数（从低位、0号开始编号）。

 

程序说明：~ ( ~0 << 4)

按位取0的反，为全1；左移4位后，其低4位为0，其余各位为1；再按位取反，则其低4位为1，其余各位为0。这个整数正是我们所需要的。

[案例] 从键盘上输入1个正整数给int变量num，按二进制位输出该数。

1.复合赋值运算符 除按位取反运算外，其余5个位运算符均可与赋值运算符一起，构成复合赋值运算符： &=、|+、^=、<<=、>>=

2.不同长度数据间的位运算──低字节对齐，短数的高字节按最高位补位：

（1）对无符号数和有符号中的正数，补0；

（2）有符号数中的负数，补1。
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