iOS基础之C语言部分

1. C语言初探

程序运行过程

1. 预处理(Pre-Processing) : 预编译过程主要处理那些源代码文件中以”#”开始的预编译指令。"#define"指令:处理条件预编译指令，比如"#if"、"#ifdef"、"#elif"、"#else"、"#endif",将所有的"#define"删除展开所有的宏定义。 "#include"预编译指令 : 将被包含的文件插入到该预处理指令位置。这是一个递归过程，也就是说被包含的文件可能还包含其他文件。文件包含 : “< >”表示预处理器会搜索C函数库头文件路径下的文件, 而使用“" "”包含是会搜索程序所在目录,其次搜索系统Path定义目录,最后才会搜查C函数库;
2. 编译(Compilation)：编译阶段会将对应的.c源文件(ASCII格式) 编译成目标代码的文件 .obj(二进制格式); 同时也会进行语法检查;
3. 汇编(Assembly) ：将汇编代码转变成机器可以执行的指令，每一个汇编语句几乎都对应一条机器指令。
4. 链接(Linking) ：一个程序通常包含很多个模块，这些模块之间相互依赖又相互独立，一般写程序的时候对程序进行了分割，而链接就相当于把这些分割的模块拼接在一起，最终生成一个可执行文件。 分静态链接和动态链接。

扩展: 在大型项目开发过程中,所有代码写在一个文件中是不现实的,我们通常将一个子操作分为两个文件: .c文件和.h文件;
.c文件中实现对应的函数,.h中进行函数声明;这样只要在主函数上方 包含 对应的头文件就可以将子操作分离出来而不用考虑顺序问题;

2. C的数据类型:

其中每个类型占用的字节存储空间.

3. 运算符

1. C中的关系运算符 为真返回1, 非真就返回0 ; 条件语言中 非0即为真;
2. 逻辑&& 和|| 具有穿透性。
3. 逗号表达式的值是 末尾表达式的值;

4. 数组与指针

数组在C语言中有特殊地位,有很多特性(存储连续的空间,数组名就是地址等),C语言中没有String类型,所以C中的字符串其实就是字符数组,而为了区分末尾会标记\0;

数组除非定义时就部分初始化否则其余未定义的是垃圾值,不是0;

由于数组的连续性,所以array == &array[0]; 即数组名等于数组第一个元素的地址, 当数组作参数时是引用传递 (指针传递);

数组长度可以由此计算length = sizeof(array)/sizeof(数组中元素类型)

很常用的选择排序法:
for(int j = 5; j>0;j--) {
    for(int i=0; iarr[i+1]) {
            互换
        }
    }
}

字符串操作相关函数

putchar();//一次只输出一个字符
getchar();//一次只接受一个字符

puts(); //用于输出单个字符串, 不能像printf格式化输出, 会自动添加换行
gets(); // 注意:此函数是不安全的,因为接收的时候不知道他的大小,容易造成溢出;

strlen(); //不计\0的长度计算;
strcpy(,); //字符串赋值
strcat(,); // 拼接, 以第一个\0开始覆盖,完成后再加\0;
strcmp(,); //比较,遇到第一个不想提的 字符 或\0, 就返回两者前后之差;

指针

存放变量地址 的变量;

数组与指针, 如果p指向一个数组, 那么p+1就是指向数组的下一个元素(+1的移动长度与数据类型相关)P可以写p++, 但是数组名是常量,不可以这么写;

数值上: 数组名 = &数组名 = &数组第一元素
虽然值一样,但是意义不一样.
数组名和&数组第一元素都表示第一元素地址;
而&数组名表示整个数组地址,
所以,给数组的指针赋值时 只能用&arr,即p=&arr;不能用其他相同值的元素;如下图.

二维数组

变量的存储方式以及 作用域

1. 分全局变量 和 局部变量;
2. 因为C语言能直接操作内存(通过指针), 所以变量存储的位置区分为: 普通内存(静态存储区),运行时堆栈(动态存储区),硬件寄存器(动态存储区),根据不同存储位置,可依次分为:静态变量,自动变量,寄存器变量;

1. 静态变量: 包括 全局变量和 使用了static声明的局部变量.

静态变量在系统运行过程中只初始化一次. (static声明的局变依旧只能在其作用域中访问, 只是生命周期持续到程序结束.)

2. 自动变量: 关键字auto 修饰的局部变量 (auto自动省略了，即没有static修饰的局变都是自动变量)

一般存于栈区或堆区。在栈区存储方式是先进后出，程序结束自动释放。在堆区则是开发人员手动编码分配和释放，存储结构类似于链表;

3. 寄存器变量: register修饰 + 只能是int或char型 + 自动变量

默认情况下无论自动变量还是静态变量都是在内存中的, 不同之处在于自动变量放在一块运行时分配的特殊内存中,而寄存器变量却是在硬件寄存器中,所以从物理上来说它和内存不在一个硬件中.寄存器存储空间很小,但是效率很高;
除了存储位置不同,寄存器变量完全符合自动变量的条件,声明周期与自动变量一样;

各存储区域分类:

1. 栈区: 局部变量
2. 堆区: 程序员管理。
3. 静态区: 未初始化的全局变量 以及 静态变量
4. 常量区: 已经初始化的全局变量 以及 静态变量, 常量, 常量字符串, 使用const修饰的全局变量。
5. 代码区:源程序,源代码以及运行产生的二进制数据.
6. 寄存器: 寄存器变量

关键字 static 和 extern:控制变量或函数作用域

1. 修饰函数:
   a. static表示此为内部函数,只能本文件访问.
   b. extern表示为外部函数,整个程序访问(默认).
2. 修饰全局变量:
   a. static表示变量只能当前程序访问,
   b. extern所有文件共享(默认).
3. 修饰局部变量:
   a. static 延长生命周期
   b. extern 声明一个全局变量

特点: 内部函数不同文件可以同名, 同类型全局变量可以重复定义,但内存中只有一份;extern只是声明,不能同时赋值定义;

构造类型:结构体,枚举,共用体

结构体分配内存空间遵循两个原则:
对其算法

1. 每个元素的偏移量(当前离首元素地址字节数)必须是自己所占字节数的整数倍;如果不够,补齐到上一个元素空间中
2. 整个结构体的字节数必须是其最大元素所占字节的整数倍,如果不够,最后一个元素填充字节;