C 语言基础
// 引入头文件。里面包含了重要的 printf。
#include <stdio.h>
// 入口函数。
// 参数一指输入的参数个数，参数二保存了所有参数。
// 返回值为 int 类型，一般 0 代表成功，负数代表失败。
int main(int argc,char* argv[]){
printf("Hello World!\n");
return 0; // 代表执行成功。
}
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通过指令的编译与执行：
MAC 下的编译使用 clang，Linux 下的编译使用 gcc。
gcc/clang -g -o Hello xxx.c
● -g 是 debug 模式，带有调试信息的。
● -o 指明输出文件的名字
● xxx.c 源代码
在 MAC 或 Linux 下使用 ./Hello 来执行
集成环境的运行，后台其实也是这个步骤。
一、常用基本类型
short（短整型）、int（整型）、long（长整型）
float（单精度浮点型，一般情况使用 float。）、double（双精度浮点型，精度高，适用于科学计算等。）
char（字符）、char*（字符串）
void（对类型不关心时）
二、基本运算
+、-、*、/、%
int main(int argc,char* argv[])
{
int a = 10;
float b = 12.5;
// 打印结果；a+b=22.500000 （float 类型）
printf("a+b=%f\n",a+b);
// 打印结果；... , a*b=125.000000 （float 类型）
printf("a+b=%f\n,a*b=%f\n",a+b,a*b);
char c = 'a';
// 打印结果；c=f（c 为字符 a，c 加数字可以变为另一个字符，c+1=b，c+2=c，...）
printf("c=%c\n",c+5);
// 打印结果；c=102（f 的实际编码的值就是 102）
printf("c=%d\n",c+5);
int d = 10;
int e = d % 6; // 取余
int f = d / 6; // 取商
// 打印结果；e=4,f=1
printf("e=%d\n,f=%d\n",e,f);
return 0; // 代表执行成功。
}
三、变量与常量
● int a = 0; // 变量，可以再赋值。可以不赋值初始值。
变量在计算机中的物理意义，就是一个寄存器。寄存器是临时存储数据的，它的速度非常快。从内存中取一块数据时，首先存储到寄存器，当改变这个值时，刷新的是寄存器，可擦除。这样可以加快程序的执行速度。
● const int len = 265; // 常量，不可改变。需要赋值初始值。
在编译程序时，程序中设定了一段静态缓冲区，静态缓冲区是受保护的，通过正常途径是不可修改的。但如果知道内存的具体物理地址，也是可以改变的。
四、数组
数组是有序的元素序列（C 语言的数组存放的是同一种类型的元素，索引从 0 开始），C 语言中定义数组需要告诉编译器数组的长度。C 语言中数组的定义; char c[2], int arr[10]
int main(int argc,char* argv[])
{
// int arr[10];
// arr[0] = 1;
// arr[1] = 2;
// printf("%d,%d\n",arr[0],arr[1]);
int arr[10] = {1,2,3,};
// 打印结果；1，2，3，0（默认情况下，不赋值的情况下，数组会初始化为 0。）
printf("%d,%d,%d,%d\n",arr[0],arr[1],arr[2],arr[3]);
float f[2] = {1,2};
// 打印结果；1.000000,2.000000
printf("%f,%f\n",f[0],f[1]);
return 0;
}
五、结构体
// 它是没有保护的概念的(如 private 等)
struct st {
int a; // 成员 a
int b; // 成员 b
};
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// 结构体可以理解为它是一个类
struct st{
int a;
float f;
};
int main(int argc,char* argv[]){
struct st ss;
ss.a = 12;
ss.f = 10.2;
// 打印结果；struct:12, 10.200000
printf("struct:%d, %f\n",ss.a,ss.f);
return 0; // 代表执行成功。
}
六、枚举类型
枚举可以认为它是一个有限制的整型。一般情况下的使用，是在有一定数值范围的，比如某个属性的取值只能为 1、2、3。
enum em {
red_color = 0, // 值为 0，如果值为 1
green_color, // 值为 1，则值为 2
black_color // 值为 2，则值为 3
};
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enum em {
red_color = 5,
green_color,
black_color = 10,
yellow_color
};
int main(int argc,char* argv[]){
enum em ee;
ee = green_color;
// 打印结果；enum:6
printf("enum:%d\n",ee);
ee = yellow_color;
// 打印结果；enum:11
printf("enum:%d\n",ee);
return 0; // 代表执行成功。
}
七、指针
指针就是存放内存地址的变量。地址空间内的存的值，在 C 语言中，它除了可以存放普通的数值，还可以存放另一个内存的地址，这个值就是指针，通过这个值就可以访问到其它地址，然后就可以取出这个地址所存放的数据。所以，这个值可以有多重含义，具体跟业务逻辑相关。
1、指针的作用：
● 提升执行效率。
一般情况下，将字符串传入函数中，函数对字符串进行操作时，它是一个拷贝的过程，函数将字符串拷贝到自己的函数空间存放起来。多次的拷贝会对整个 CPU 造成巨大的浪费。而指针，只需要向函数传递这个字符串所在的地址，函数通过指针访问字符串。
● 更强的控制力。
因为它具有访问地址的能力。像计算机的硬件实际到操作系统层都会有一个对应的映射地址，通过这个地址，C 语言就能访问到硬件设备，并进行控制。C 语言是更底层的语言，它可以访问设备。
2、指针的操作：
● 对指针本身的操作。
实际就是对地址的操作。比如，当获取某个空间的指针后，可以对这个指针进行加减乘除的操作，对其加一，就指向了下一个空间。
● 对所指向的内容操作。
指针指向某一个内存地址时，可以获取其内容，可以对这个内容进行加减乘除的操作。
3、指针的定义与使用：
● type* var：type 指类型，比如 int、void 等。
而 * 代表这个变量是一个指针，可以靠近类型 type 写，表示这种类型的指针，关注指针是什么类型的，也可以靠近变量 var 写，表示这个变量是一个指针，而对类型不关注。这两种写法对编译器是没有区别的，但在编写代码时，最好统一风格。
● *var：表示获取指针所指向的内容
4、堆内存的分配与释放：
● 分配内存：void* mem = malloc(size);
● 释放内存：free(mem);
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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> // malloc() 需要的头文件
int main(int argc,char* argv[]){
// malloc() 一般返回的是 void* 类型。
// malloc() 在 <stdlib.h> 头文件中。
char* p = (char*)malloc(10); // 分配十个字符的空间
*p = 'a'; // 第一个字符的位置
*(p+1) = 'b'; // 第二个字符的位置
// 将内存分配的地址告诉 printf，
// printf 将 p 地址所指向的空间的内容以字符串的形式打印出来。
printf("%s\n",p); // 打印结果；ab
// 将 p 所指向的空间释放掉
// 系统管理层将内存又还给了堆空间
free(p);
*p = 'd';
// 即使把空间释放掉，但因为仍然掌握此空间的位置，知道 p 的指向。
// 所以即使被释放掉了，还是可以对其操作。
printf("%s\n",p); // 打印结果；db
// 所以为了不让再访问这个地址，要将其指向 NULL，设置为无效地址。
p = NULL;
// *p = 'e'; // crash
return 0;
}
八、常见的内存空间
● 栈空间：栈的机制，后进先出。最大的特点是，在 C 语言中写的函数，在函数内所分配的所有变量都是在栈空间分配的，当从函数退出时，从栈空间分配的资源会被自动释放。
分配的资源是有限的，默认每个函数栈空间的大小是 8兆。
● 堆空间：需要明确的使用 malloc() 函数来分配资源，使用完内存后，要通过 free() 函数将资源释放回堆空间，这样别人使用时还能从堆空间分配资源。
分配的资源几乎可以认为是无限的，适合需要大空间的时候。
● 内存映射：像一些动态库一般都是将它直接导入内存映射区，也是一段专门的空间。
比如将某个文件直接映射到内存中，文件的内容与内存形成映射关系，当改变内存中的值时，会直接在系统内部自动更新到文件中。
● Linux 内存地址的划分：4G 32 位系统
0 ~ 0x08048000：这段是受保护空间，我们的进程是不能访问的。
code：存放的是进程所要执行的代码段。
堆空间的增长是从下向上，栈空间是从上向下，每次分配空间是向下走的。堆空间与栈空间这样的划分是为了减少冲突。
共享库，或者叫内存映射区，当想通过内存改变文件时，就可以将文件映射到 mmap 这段空间中。
● 内存泄漏：
▷ 不断的向系统申请内存。
▷ 申请的内存不用，也不释放。
● 野指针：占用别人的内存称为野指针。
九、条件判断与循环
比较运算：
>、<、>=、<=、==、!=
if/else 语句：
if( a> b){ ... }else{ ... }
for 语句：
for(int i =0; i<100; i++){ ... }
while 语句：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h> // usleep() 需要的头文件
int main(int argc,char* argv[]){
while (1) { // 死循环
printf("while...\n"); // 一秒钟打印一次
usleep(1000000); // 微秒
}
return 0;
}
十、函数
C 语言中的命名一般以 Linux 的风格，单词与单词用下划线连接，单词一般都是缩写。
// void 返回类型
// func 函数名称
// int a 形参
void func(int a){
... // 函数不能太大，一般不超过 50 行。
}
● 函数指针：指向函数的指针变量。通过 C 语言的函数指针可以实现 C++ 中的多态，就是定义的函数指针既可以指向 a 函数，也可以指向 b 函数，对外层来说，只需要调用这个函数指针就可以了。（多态就是指一个函数可以有不同的含义）
● 函数指针的格式：返回值类型 (*指针变量名) ([形参列表]);
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int func(int x); // 声明一个函数
int (*f)(int x); // 声明一个函数指针。返回类型和形参必须与指定的函数一致。
f = func; // 将 func 函数的首地址赋值给指针 f。然后调用 f 即可。
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#include <stdio.h>
int func(int a){
printf("a=%d\n",a);
return 0;
}
int func1(int b){
printf("b=%d\n",b+5);
return 0;
}
int main(int argc,char* argv[]){
int (*f)(int);
// 在 C++ 中这就是多态。
// 对上层来讲，调用的都是 f 这个函数指针，但在底层返回的是不同的结果。
f=func;
f(2);
f=func1;
f(3);
// 打印结果；a=2 b=8
return 0;
}
十一、文件操作
● 文件类型：FILE* file; （FILE* 在 Linux 下叫指针，在 Windows 下叫句柄。）
● 打开文件：FILE* fopen(path,mode);
● 关闭文件：fclose(FILE*);
#include <stdio.h>
void createfile(char* filename){
// open/create file
FILE* file = fopen(filename,"w");
if (!file) {
printf("Failed to create file (%s)\n",filename);
return;
}
// 向创建好的文件内写入内容。
// 参数一指写入的字符串，参数二指字符串中的每一项多大，参数三指一共有几项，参数四指写到哪个文件
size_t len = fwrite("aaaaa", 1, 5, file);
if (len !=5) {
// size_t 使用的打印为 %zu。
printf("Failed to write file,(%zu)",len);
fclose(file);
return;
}
printf("Successed to write file\n");
fclose(file);
printf("Successed to create file\n");
}
void read_data(char* filename){
FILE* file = fopen(filename,"r");
if (!file) {
printf("Failed to create file (%s)\n",filename);
return;
}
// 定义为 1k 大小，并初始化为 0。
char buffer[1024] = {0,};
// 参数：读出的数据存放位置，长度，读多少，从哪读。
size_t len = fread(buffer, 1, 10, file);
if (len <= 0) {
printf("Failed to read file!\n");
fclose(file);
return;
}
printf("read_data:%s\n",buffer);
fclose(file);
return;
}
int main(int argc,char* argv[]){
// create file
// createfile("/Users/jianghouren/Downloads/1.txt");
// read file
read_data("/Users/jianghouren/Downloads/1.txt");
return 0;
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