001 關(guān)鍵字

• C語(yǔ)言一共32個(gè)關(guān)鍵字

  1. 聲明和定義

• 在開(kāi)始認(rèn)識(shí)關(guān)鍵字前，必須要明白什么是聲明，什么事定義：
  • 定義：（編譯器）創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，為這個(gè)對(duì)象分配一段內(nèi)存并給他取上一個(gè)名字。在一個(gè)作用域內(nèi)，一個(gè)變量或者對(duì)象只能定義一次，并且定以后為它分配的內(nèi)存不可變；
  • 聲明：1、告訴編譯器這個(gè)名字已經(jīng)和一片內(nèi)存匹配上了，并且這個(gè)內(nèi)存是在其他地方定義的，聲明可以多次；2、告訴編譯器，這個(gè)名字已經(jīng)占用，不能再用來(lái)定義其他變量或者對(duì)象了。
• 備注：定義創(chuàng)建了對(duì)象，并為它分配了內(nèi)存，聲明沒(méi)有分配內(nèi)存

2. 關(guān)鍵字

2.1. auto（最寬宏大量的關(guān)鍵字）

• 在默認(rèn)情況下，編譯器默認(rèn)所有變量都是auto的，所以我們可以當(dāng)它不存在。

2.2. register（最快的關(guān)鍵字）

• 請(qǐng)求編譯器，盡可能的把使用register定義的變量發(fā)到CPU的寄存器中，不保證一定放。（CPU的寄存器有限）
• 注意：register變量長(zhǎng)度應(yīng)該小于等于int，并且不能使用&（register變量不存放在內(nèi)存中）

2.3. static （最名不符實(shí)的關(guān)鍵字）

• 修飾變量
  • 修飾全局變量，從定義開(kāi)始到文件結(jié)束可用，其他文件即使使用extern 也不能使用
  • 修飾局部變量，只能在函數(shù)體里面使用
  • 由于被static修飾的變量都是存放在內(nèi)存的靜態(tài)區(qū)，所以即使函數(shù)運(yùn)行結(jié)束，這個(gè)變量也不會(huì)被銷(xiāo)毀，函數(shù)下次使用時(shí)任然能用到這個(gè)值。
• 修飾函數(shù)
  • 函數(shù)使用static修飾表示作用域僅限于本文件，又稱(chēng)內(nèi)部函數(shù)

2.4. short、int、long、char、float、double（基本數(shù)據(jù)類(lèi)型）

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• 變量的命名規(guī)則
  • min length && max information
  • 望而知意，便于記憶
  • 由多個(gè)單詞組成是，要么用下劃線隔開(kāi)，要么每個(gè)單詞首字母大寫(xiě)
  • 盡量避免出現(xiàn)數(shù)字編號(hào)，除非邏輯上需要
  • 所有宏定義、枚舉常數(shù)、只讀變量全部用大寫(xiě)字母命名，用下劃線分割單詞
  • 循環(huán)變量 n 、m、i、j、k；char c; int a[]; int *p 。

2.5. sizeof （最冤枉的關(guān)鍵字）

• sizeof 是 32 個(gè)關(guān)鍵字中的一個(gè)，而不是一個(gè)函數(shù)。
• sizeof(int) * p 表示什么意思呢？

2.6. signed unsigned 關(guān)鍵字

• 先來(lái)分析一段代碼

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

int main()
{
    signed char a[1000];
    int i = 0;

    for (i = 0; i < 1000; i++)
    {
        a[i] = -1 - i;
    }
    printf("%d\n", strlen(a));

    return 0;
}

當(dāng) i = 128 的時(shí)候，a[128] = -1 - 128 = -129 ，signed char 的取值范圍是 -128~127，所以超出了范圍，-129 源碼： 1 1000 0001 ，補(bǔ)碼：1 0111 1111 ，低 8 位 0111 1111 ，即 127。

當(dāng) i = 255 的時(shí)候，a[255] = -1 - 255 = -256 ， -256 的原碼 11 0000 0000 補(bǔ)碼：11 0000 0000 ，低 8 位全為 0， strlen 遇到 '\0' 就結(jié)束，所以上述代碼輸出 255。

所以，char 類(lèi)型如果直接使用就用來(lái)表示字符，如果加了 signed 和 unsigned 限定符的話就用來(lái)表示數(shù)字。

2.7. if else 組合

• bool變量與“零值”比較

bool b = FALSE;

if(b)
    printf("TRUE");
if(!b)
    printf("FALSE");

上面這種寫(xiě)法是值得推薦的，其他方式會(huì)有問(wèn)題。

• float 變量與“零值”比較

  if(test > -EPSINON) || (test < EPSINON); // EPSINON 為定義好的精度

• 指針變量與“零值”比較

  if(NULL == p)
  if(NULL != p)

• 先處理正常情況后處理異常情況或者說(shuō)先處理概率大的，再處理概率小的
• 賦值運(yùn)算不能用在產(chǎn)生 bool 值得表達(dá)式上

  if((x = y) != 0 )
  printf("------");

  這樣寫(xiě)是錯(cuò)誤的，應(yīng)該這樣寫(xiě)

  x = y;
  if(x != 0)
  printf("-----");

2.8. switch case 組合

當(dāng)嵌套比較少量的分支的時(shí)候可以使用 if else 組合，但是當(dāng)嵌套的分支多的時(shí)候就要使用 switch case 組合了，但是也不要刻意去創(chuàng)造一個(gè) switch 變量。

• 每個(gè)case 的結(jié)尾不要忘了 break; 除非你有意讓多個(gè)分支重合。
• 最后必須使用 default 分支，也需要 break; 。
• 在 switch case 組合中禁止使用 return 語(yǔ)句。
• switch 表達(dá)式不應(yīng)該是有效的 bool 值，例如下面的表達(dá)式是不允許的。

  switch (x == 0)
  {
  ......
  }

• case 后面的值只能是×××或者字符型的常量或者常量表達(dá)式。
• case 語(yǔ)句的拍立順序
  • 按照字母順序排列
  • 把正常情況放在前面，把異常情況放在后面，并做好注釋?zhuān)睦锸情_(kāi)始，哪里是結(jié)束。
  • 把常執(zhí)行的情況放在前面，不常執(zhí)行的情況放在后面。
• 沒(méi)種情況的相關(guān)代碼要盡量簡(jiǎn)潔，必要時(shí)可以使用函數(shù)。

2.9. do while for 關(guān)鍵字

• break 和 continue 的區(qū)別
  • break 跳出循環(huán)
  • continue 終止本次循環(huán)，進(jìn)入下一次循環(huán)
• 多重循環(huán)的時(shí)候應(yīng)該把最長(zhǎng)的循環(huán)放在最內(nèi)層，最短的循環(huán)放在最外層，這樣可以有效降低CPU切換循環(huán)層數(shù)的次數(shù)。
• for 循環(huán)中，半開(kāi)區(qū)間比閉區(qū)間直觀，能寫(xiě)成 a < 10，絕不寫(xiě)成 a <= 9。
• 不要在 for 循環(huán)體內(nèi)改變循環(huán)變量，否則會(huì)導(dǎo)致循環(huán)失控，像下面這種代碼是不好的。

  for(int i = 0; i < n; i++)
  {
  n = 10;
  }

• 循環(huán)嵌套控制在3層以內(nèi)。
• for 循環(huán)的控制語(yǔ)句不能包含任何浮點(diǎn)類(lèi)型的變量。

2.10. goto 關(guān)鍵字

goto 關(guān)鍵字可以在代碼中靈活的跳轉(zhuǎn)，存在很大的爭(zhēng)議，有的建議慎用 goto ，有的建議不要用。我覺(jué)得用得好還是可以用。

int *p = NULL;
...
goto error;
...
error:
    return -1;

2.11. void 關(guān)鍵字

void *p = NULL;
int *p_int = NULL;
p = p_int;    //不會(huì)報(bào)錯(cuò)，是正確的
p_int = p;    //報(bào)錯(cuò)，是錯(cuò)誤的

• void 修飾函數(shù)返回值和函數(shù)參數(shù)
  • 如果函數(shù)沒(méi)有返回值應(yīng)該將其聲明為 void 類(lèi)型，函數(shù)沒(méi)有參數(shù)也應(yīng)該將其聲明為 void 類(lèi)型
  • 如果函數(shù)的參數(shù)可以是任意類(lèi)型的指針，則聲明為 void *

    void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t len)

• void 不能代表一個(gè)真實(shí)的變量，例如下面的代碼是錯(cuò)的

  void a;
  fun(void a);

2.12. return 關(guān)鍵字

• return 用來(lái)終止一個(gè)函數(shù)，并返回其后跟的值。

  return(value);    //括號(hào)可以省略，但一般不省略，尤其是返回一個(gè)表達(dá)式的值得時(shí)候

• return 不能返回指向棧內(nèi)存的指針，因?yàn)樵搩?nèi)存在函數(shù)體結(jié)束的時(shí)候就被銷(xiāo)毀了。

2.13. const 關(guān)鍵字

• const 修飾的只讀變量必須在定義的同事初始化（首先 const 修飾的變量，其次是只讀，兩層含義）
• 想一想 switch case 中 case 語(yǔ)句后面就可以是 const 修飾的只讀變量嗎？

先忽略類(lèi)型，看 const 離誰(shuí)近就修飾誰(shuí)

const int *p;           // const *p ，修飾 *p , p 可以改變， p 指向的內(nèi)容不可變
int const *p;           // const *p ,同上
int * const p;          // * const p ，修飾 p，p 不可以改變，p 指向的內(nèi)容可以改變
const int * const p;    // const * const p ，第一個(gè) const 修飾 *p，第二個(gè) const 修飾 p，所以 p 和 p 指向的內(nèi)容都不能改變

• 修飾函數(shù)的參數(shù)，當(dāng)不希望函數(shù)的參數(shù)在函數(shù)體中被改變的時(shí)候可以使用 const 修飾函數(shù)的參數(shù)。
• 修飾函數(shù)的返回值（const int fun(void)）。
• 在另一個(gè)文件引用 const 變量時(shí)使用 extern const int i; 聲明即可，而不是定義。

2.14. volatile 最易變的關(guān)鍵字

• volatile 關(guān)鍵字和 const 一樣，是一種類(lèi)型修飾符。它修飾的變量表示可以被某些編譯器未知的因素更改，比如操作系統(tǒng)，硬件或其他線程。遇到這個(gè)關(guān)鍵字修飾的變量，編譯器就不對(duì)它做優(yōu)化，每次需要訪問(wèn)的時(shí)候都重新去內(nèi)存中讀取。

在這里 volatile 只是告訴編譯器 a 的值可能會(huì)被改變，需要訪問(wèn)時(shí)每次都要重新到內(nèi)存中去取。

2.15. extern 最會(huì)戴帽子的關(guān)鍵字

• 修飾函數(shù)和變量，表示函數(shù)和變量不是在本文件定義的，在本文件只是使用 extern 聲明。

2.16. struct 關(guān)鍵字

空結(jié)構(gòu)體占多大內(nèi)存？大多數(shù)編譯器是 1，gcc 是 0。所以不要太相信書(shū)本上的東西，一定要自己親自驗(yàn)證。

• 柔性數(shù)組
  • 不要驚訝，C語(yǔ)言中確實(shí)有柔性數(shù)組這個(gè)說(shuō)法的。
  • C99 中，結(jié)構(gòu)體最后一個(gè)成員允許是未知大小的數(shù)組，這就是柔性數(shù)組。但是柔性數(shù)組成員前必須至少有一個(gè)其他成員。sizeof 計(jì)算的大小不包含柔性數(shù)組所占的空間。為包含柔性數(shù)組的結(jié)構(gòu)體分配內(nèi)存要使用 malloc ，并且分配的內(nèi)存應(yīng)該大于 sizeof計(jì)算的值。

typedef struct st_type{
    int i;
    a[0];
}type_a;
//有些編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)，可以改成
typedef struct st_type{
    int i;
    int a[];
}type_a;

//可以使用下面的代碼為柔性數(shù)組分配內(nèi)存，但是分配好之后使用 sizeof 計(jì)算結(jié)構(gòu)體的大小依然是不包含柔性數(shù)組所占的內(nèi)存的。
type_a *p = (type_a *)malloc(sizeof(type_a) + 100 * sizeof(int));

//記得用完之后要 free
free(p);

• 結(jié)構(gòu)體里面能不能放函數(shù)呢？

2.17. union 關(guān)鍵字

• union 中所有數(shù)據(jù)成員共用一塊內(nèi)存，同一時(shí)間只能存儲(chǔ)其中一個(gè)數(shù)據(jù)成員。union 的大小是大成員所占內(nèi)存的大小。

  2.17.1. 大小端對(duì) union 類(lèi)型數(shù)據(jù)的影響

union {
        int i;
        char ch;
}c;

c.i = 1;

//這時(shí)候 ch 只需要一個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)，在低地址，如果 ch 的值等于 1， 說(shuō)明 i 的值得低字節(jié) 1 存儲(chǔ)在低地址，是小端模式。Ubuntu、Windows 等 x86 架構(gòu)都是小端模式。

int main()
{
    int a[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    int *p1 = (int *)(&a + 1);
    int *p2 = (int *)((int)a + 1);
    printf("%x %x\n", p1[-1], *p2);

    return 0;
}
// 5 2000000 小端模式 大端模式 5 100

2.18. enum 關(guān)鍵字

enum enum_type_name{
    ENUM_CONST_1,
    ENUM_CONST_2,
    ENUM_CONST_3,
    ...
    ENUM_CONST_n
} enum_variable_name;

• enum_type_name 是自定義的枚舉類(lèi)型，而 enum_variable_name 是 enum_type_name 類(lèi)型的一個(gè)變量。
• sizeof(enum_variable_name) 的值是多少呢？ 想想枚舉成員的類(lèi)型就會(huì)知道是 4 了， 空枚舉類(lèi)型的大小也是 4。

2.19. typedef 關(guān)鍵字，最偉大的縫紉師

• typedef 是給已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)類(lèi)型取一個(gè)別名，而不是重新定義新的數(shù)據(jù)類(lèi)型。

typedef struct student{
    int age;
    char name;
} stu_1, *stu_2;

const stu_2 student_1;    // 其實(shí)是 const （struct student *）student_1; 所以 修飾的是 student_1 本身，而不是指向的內(nèi)容
stu_2 const student_2;    // 其實(shí)是 （struct student *）const student_2; 所以 修飾的也是 student_2 這個(gè)指針本身，而不是指向的內(nèi)容

• typedef 和 #define 之間的區(qū)別

#defien INT32 int
typedef int INT32_t

unsigned INT32 i = 10;    //沒(méi)問(wèn)題，只是替換
unsigned INT32_t j = 10;  //錯(cuò)誤，不支持

#defien PCHAR char*
typedef char* pchar

PCHAR ch2, ch3;    //ch2 是 char * 類(lèi)型，ch3 卻是 char 類(lèi)型
pchar ch3, ch5;    //ch4, ch5 都是 char * 類(lèi)型

3. 總結(jié)

不復(fù)習(xí)不知道，一復(fù)習(xí)嚇一跳，原來(lái) C語(yǔ)言 關(guān)鍵字還有這么多知識(shí)點(diǎn)，以前也沒(méi)怎么注意，當(dāng)然不止這些，我只是記錄了我認(rèn)為比較重要而且容易搞混淆的。

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