之前C语言遗漏的一些。
数据在内存中的存储
原码、反码、补码
整数的2进制表⽰⽅法有三种,即 原码、反码和补码
正整数的原、反、补码都相同。
负整数的三种表⽰⽅法各不相同。
对于整形来说:数据存放内存中其实存放的是补码。
⼤⼩端字节序和字节序判断
我们发现a是倒着存储的,这是为什么?
为什么要有大小端呢?
这是因为在计算机系统中,我们是以字节为单位的,每个地址单元都对应着⼀个字节,⼀个字节为8 bit 位,但是在C语⾔中除了8 bit 的 char 之外,还有16 bit 的 short 型,32 bit 的 long 型(要看 具体的编译器),另外,对于位数⼤于8位的处理器,例如16位或者32位的处理器,由于寄存器宽度⼤ 于⼀个字节,那么必然存在着⼀个如何将多个字节安排的问题。因此就导致了⼤端存储模式和⼩端存 储模式。 例如:⼀个 16bit 的 short 型 x ,在内存中的地址为 0x0010 , x 的值为 0x1122 ,那么 0x11 为⾼字节, 0x22 为低字节。对于⼤端模式,就将 0x11 放在低地址中,即 0x0010 中, 0x22 放在⾼地址中,即 0x0011 中。⼩端模式,刚好相反。我们常⽤的 X86 结构是⼩端模式,⽽ KEIL C51 则为⼤端模式。很多的ARM,DSP都为⼩端模式。有些ARM处理器还可以由硬件来选择是 ⼤端模式还是⼩端模式。
判断大小端的两个程序
//代码1
#include <stdio.h>
int check_sys()
{
int i = 1;
return (*(char *)&i);
}
int main()
{
int ret = check_sys();
if(ret == 1)
{
printf("⼩端\n");
}
else
{
printf("⼤端\n");
}
return 0;
}
//代码2
int check_sys()
{
union
{
int i;
char c;
}un;
un.i = 1;
return un.c;
}
浮点数在内存中的存储
常⻅的浮点数:3.14159、1E10等,浮点数家族包括: float、double、long double 类型。 浮点数表⽰的范围: float.h 中定义
当然对于浮点数的表示规则比较多,比较繁琐,这里就不解释了。
文件操作
为什么用文件,文件是何,文件分类
文件的打开和关闭
C程序针对⽂件、画⾯、键盘等的数据输⼊输出操作都是通过流操作的。 ⼀般情况下,我们要想向流⾥写数据,或者从流中读取数据,都是要打开流,然后操作 。
文件类型申明
struct _iobuf {
char *_ptr;
int _cnt;
char *_base;
int _flag;
int _file;
int _charbuf;
int _bufsiz;
char *_tmpfname;
};
typedef struct _iobuf FILE;
不同的C编译器的FILE类型包含的内容不完全相同,但是⼤同⼩异。 每当打开⼀个⽂件的时候,系统会根据⽂件的情况⾃动创建⼀个FILE结构的变量,并填充其中的信 息,使⽤者不必关⼼细节。 ⼀般都是通过⼀个FILE的指针来维护这个FILE结构的变量,这样使⽤起来更加⽅便。 下⾯我们可以创建⼀个FILE*的指针变量:
FILE* pf;//⽂件指针变量
定义pf是⼀个指向FILE类型数据的指针变量。可以使pf指向某个⽂件的⽂件信息区(是⼀个结构体变 量)。通过该⽂件信息区中的信息就能够访问该⽂件。也就是说,通过⽂件指针变量能够间接找到与 它关联的⽂件。
//打开⽂件
FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );
//关闭⽂件
int fclose ( FILE * stream );
/* fopen fclose example */
#include <stdio.h>
int main ()
{
FILE * pFile;
//打开⽂件
pFile = fopen ("myfile.txt","w");
//⽂件操作
if (pFile!=NULL)
{
fputs ("fopen example",pFile);
//关闭⽂件
fclose (pFile);
}
return 0;
}
文件的随机读写
fseek 根据⽂件指针的位置和偏移量来定位⽂件指针。
ftell 返回⽂件指针相对于起始位置的偏移量
rewind 让⽂件指针的位置回到⽂件的起始位置
编译和链接
翻译环境和运⾏环境
那翻译环境是怎么将源代码转换为可执⾏的机器指令的呢?这⾥我们就得展开开讲解⼀下翻译环境所 做的事情。 其实翻译环境是由编译和链接两个⼤的过程组成的,⽽编译⼜可以分解成:预处理(有些书也叫预编 译)、编译、汇编三个过程。
预处理
预定义符号
C语⾔设置了⼀些预定义符号,可以直接使⽤,预定义符号也是在预处理期间处理的。
__FILE__ //进⾏编译的源⽂件
__LINE__ //⽂件当前的⾏号
__DATE__ //⽂件被编译的⽇期
__TIME__ //⽂件被编译的时间
__STDC__ //如果编译器遵循ANSI C,其值为1,否则未定义
#define定义常量
#define MAX 1000
#define reg register //为 register这个关键字,创建⼀个简短的名字
#define do_forever for(;;) //⽤更形象的符号来替换⼀种实现
#define CASE break;case //在写case语句的时候⾃动把 break写上。
// 如果定义的 stuff过⻓,可以分成⼏⾏写,除了最后⼀⾏外,每⾏的后⾯都加⼀个反斜杠(续⾏符)。
#define DEBUG_PRINT printf("file:%s\tline:%d\t \
date:%s\ttime:%s\n" ,\
__FILE__,__LINE__ , \
__DATE__,__TIME__ )
#define定义宏
#define 机制包括了⼀个规定,允许把参数替换到⽂本中,这种实现通常称为宏(macro)或定义宏 (define macro)。 下⾯是宏的申明⽅式:
#define name( parament-list ) stuff
其中的 parament-list 是⼀个由逗号隔开的符号表,它们可能出现在stuff中。 注意: 参数列表的左括号必须与name紧邻,如果两者之间有任何空⽩存在,参数列表就会被解释为stuff的 ⼀部分。
宏替换的规则
在程序中扩展#define定义符号和宏时,需要涉及⼏个步骤。 1. 在调⽤宏时,⾸先对参数进⾏检查,看看是否包含任何由#define定义的符号。如果是,它们⾸先 被替换。 2. 替换⽂本随后被插⼊到程序中原来⽂本的位置。对于宏,参数名被他们的值所替换。 3. 最后,再次对结果⽂件进⾏扫描,看看它是否包含任何由#define定义的符号。如果是,就重复上 述处理过程。 注意: 1. 宏参数和#define 定义中可以出现其他#define定义的符号。但是对于宏,不能出现递归。 2. 当预处理器搜索#define定义的符号的时候,字符串常量的内容并不被搜索。