C语言复习笔记系列（一）- 易错点总结

变量和数据类型

内存分区

程序的局部变量存在于栈区，全局变量存在全局区（静态区），动态申请的数据存在于堆。

• 栈区：由编译器自动分配释放的内存区域，用于存放函数的参数值、局部变量的值等，随着函数的调用和返回，栈区的数据将动态变化。
• 堆区：程序员向系统申请和释放，程序结束时还没有被释放，则可能由操作系统回收。
• 全局区(静态区)：用来保存全局变量和静态变量，在进入程序时分配区域，程序结束时释放。
• 文字常量区：用来保存常量字符串的区域，程序结束后由系统释放。
• 程序代码区：用来保存函数体的二进制代码。

if语句中各种值和零值比较

类型	=	≠
bool类型	if(flag)	if(!flag)
int类型	if(val == 0)	if(val ！= 0)
浮点数类型	if(x >= 0)	if(x <= 0)
指针类型	if(ptr == NULL)	if(ptr != NULL)

数据类型长度

数据类型	16位机	32位机	64位机
bool	1	1	1
char	1	1	1
short	2	2	2
int	2	4	4
long	4	4	4
long long	/	8	8
float	/	/	4
double	/	/	8
long double	/	/	12
指针	2	4	8

注：标注“/”符号表示我目前还不清楚

整型数和字符型数运算

当字符型数向整型数赋值时，是将十进制数值赋值过去，而不是二进制位赋值

	int main(){
    	int i;
    	char c=0x80; //c=-128;
    	i=c;//i=-128
    	if(i>0) printf("%s",">0");
    	else printf("%s","<=0");
    	return 0;
	}

该程序运行后输出：

	<=0

有符号数和无符号数运算

根据C/C++语言中的整数自动转换原则：当表达式中存在有符号类型和无符号类型时，所有的操作数都自动转换为无符号类型

	void foo(void) 
	{ 
		unsigned int a = 6; 
		int b = -20; 
		(a+b > 6) ? puts("> 6") : puts(" <= 6"); 
	} 

运行程序后输出：

	> 6//结果输出

运算符、表达式和语句

运算符优先级

算术运算符 > 关系运算符 > 逻辑运算符 > 赋值运算符
逻辑运算符中“逻辑非 !”除外

优先级问题	表达式	误认结果	实际结果
++等于*	*p++	*(p++)	(*p),p++
++等于*	*++p	(*p)++	*(p++)
*高于+	*p+4	*(p+4)	(*p)+4
[] 高于 *	int *ap[]	int (*ap)()	int *(ap[])
. 高于 *	*p.f	(*p).f	*(p.f)

在实际编程中，记不住优先级高低也没关系，加个括号()就行了，因为括号优先级最高

	int main(){
		char *p = {"964ltdswa"};
		printf("%c ",*p+4);
		printf("%c ",*p++);
		printf("%c ",*p);
		return 0;
	}

运行程序后输出：

	= 9 6

sizeof关键字

功能：返回对象所占用的内存空间，但不能返回动态分配内存空间的大小

• 结构体的sizeof
  内存对齐：在64位机中默认4字节或最大数据类型长度对齐（在codeblocks中测试）
  当整体空间小于4字节时，返回值为实际空间类型长度。
  当整体空间大于4字节时，返回值按照内存对齐准则计算。

    struct size{
    	int a;
    	char b;
    	double c;
    	} 
    sizeof() = 16;

    struct size{
		char digit:4;//位域，仅用4个位表示，位域不能跨字节，最多为8位
		char index:4;
		unsigned short data:8;
		unsigned short;
    	} 
    sizeof() = 4;

    struct size{
    	char a;
    	char b;
    	char c;
    	} 
    sizeof() = 3;

    struct size{
    	double a;
    	short b;
    	int c;
    	char d;
    	} 
    sizeof() = 20;

    struct size{
    	} 
    sizeof() = 1;

• 联合体的sizeof
  返回最大长度数据类型的所占的内存空间

    union size{
    int a;
    double b;
    	} 
    sizeof() = 8;

• 数组的sizeof
  返回数组所占内存空间的大小，字符串数组包括’\0’计算在内

	char str[] = "abc";
    sizeof(str) = 4;
    //
    char a[10];
    sizeof(a) = 10;

• 指针的sizeof
  数组指针返回指针所指向内容的大小，其余返回指针大小

	char a = 8;
	char *p = &a;
	sizeof(p) = 4;
	//
	char **str = "abcdef";
    sizeof(str) = 4;
    //
    char a[10];
   	char *pt = a;
    sizeof(a) = 10;
    sizeof(pt) = 4;
    //
    int *a = (int*)malloc(10*sizeof(int));
    sizeof(a) = 4;//返回指针大小

自增自减运算符

• a++：先将a的值代入表达式，在表达式运算完毕后，再将a进行++处理
• ++a：先将a进行++处理，再将a的值代入表达式
• a–：先将a的值代入表达式，在表达式运算完毕后，再将a进行- -处理
• –a：先将a进行- -处理，再将a的值代入表达式

示例程序如下：

	int main(void)
	{
		int a,b,c,d;
		a = 9;
		b = a++;		//b=a=9,a++
		c = ++a;		//a++;c=a=11;
		d = 10*a++;		//d=10*a=10*11,a++;
   		printf("%d, %d, %d",b, c, d);
		return 0;
	}

运行程序后结果如下：

	9 11 110

特别情况：

	int main(void)
	{
		int a,b,c;
		a = 2;
		b = 3;
		c = a+++++b;
   		printf("%d, %d, %d",b, c, d);
		return 0;
	}

程序运行后，会出现这样的结果：

	error: lvalue required as increment operand

因为“a+++++b”这一段根本就无法解析，编译系统从左至右扫描整条语句，首先遇到a++，判断出来是一个a的后缀自加运算，然后接着扫描，遇到一个+，+是一个二目运算符，它的左边已经有一个运算数a++了，系统就继续向右搜索，然后又遇到一个+，++比+的运算级别要高，这时，编译系统就将两个+看成一个整体来处理，既然是++，编译系统就认定，肯定它的左边或右边有一个变量，编译系统先搜索左边，发现++，不是变量，再搜索右边，发现+b，+b是什么怎么回事呢？编译系统是无法搞明白的，因此它就认为++是一个缺少左值的自增运算符，于是提示提示用户：error！
但是以下情况是可以计算出结果的：

	int main(void)
	{
		int a,b,c,d,e,f,g,h,i;
		a = c = e = 3;
		b = d = f = 2;
		g = a++ + ++b;
		h =(c++)+(++d);
		i = e+++f;
    	printf("%d, %d, %d",g, h, i);
		return 0;
	}

程序运行后结果输出：

	6 6 5

字符串

字符串定义

字符串定义有三种方式，字符串字面量，char类型数组，指向char类型的指针；

1. 字符串字面量（字符串常量）
   用双引号括起来的内容称为字符串字面量，也叫作字符串常量。双引号中的字符和编译器自动加入末尾的\0字符，都作为字符串储存在内存中，所以如下所示都是字符串字面量，字符串常量属于静态存储类别（static storage class），说明如果在函数中使用字符串常量，该字符串只会被储存一次，在整个程序的生命期内存在，即使函数被调用多次

	"I am a symbolic stringconstant."
	"I am a string in an array."
	"Something is pointed at me."
	"Here are somestrings:"

2. 指向char类型的指针

	const char * pt1 = "Something is pointing at me.";

3. char类型数组

	const char ar1[] = "Something is pointing at me.";

4. 数组形式和指针形式区别
   以上面的声明为例，通常字符串都作为可执行文件的一部分储存在数据段中。当把程序载入内存时，也载入了程序中的字符串，字符串储存在静态存储区中。当程序在开始运行时会为该数组分配内存。此时将字符串拷贝到数组中。注意，此时字符串有两个副本。一个是在静态内存中的字符串字面量，另一个是储存在ar1数组中的字符串。然后，编译器便把数组名ar1识别为该数组首元素地址（&ar1[0]）的别名。在数组形式中，ar1是地址常量。不能更改ar1，如果改变了ar1，则意味着改变了数组的存储位置（即地址）。可以进行类似ar1+1这样的操作，标识数组的下一个元素。但是不允许进行++ar1这样的操作。递增运算符只能用于变量名前，不能用于常量。
   指针形式（*pt1）也使得编译器为字符串在静态存储区预留29个元素的空间。一旦开始执行程序，它会为指针变量pt1留出一个储存位置，并把字符串的地址储存在指针变量中。该变量最初指向该字符串的首字符。但是它的值可以改变。因此，可以使用递增运算符。例如，++pt1将指向第2 个字符（o）。字符串字面量被视为const数据。由于pt1指向这个const数据，所以应该把pt1声明为指向const数据的指针。这意味着不能用pt1改变它所指向的数据，但是仍然可以改变pt1的值（即pt1指向的位置）。
   总结起来就是，初始化数组把静态存储区的字符串拷贝到数组中，而初始化指针只把字符串的地址拷贝给指针，两者都可以使用数组表示法，都可以进行指针加法操作，但数组名作为常量不能使用递增运算符，字符数组可以修改字符串数据（修改的是字符串常量的副本），指向字符串字面量的指针无法修改指向的数据

	#define　MSG　"I'm　special"
	#include　
	int　main()
	{
		char　ar[]　=　MSG;
		const char *pt = MSG;
		printf("address　of　\"I'm　special\":　%p　\n",　"I'm special");
		printf("　　　　　　　　　address　ar:　%p\n",　ar);
		printf("　　　　　　　　　address　pt:　%p\n",　pt);
		printf("　　　　　　 address　of　MSG:　%p\n",　MSG);
		printf("address　of　\"I'm　special\":　%p　\n",　"I'm special");
	return　0;
	}

运行该程序后的输出：

	address　of　"I'm　special":　0x100000f10
	address　ar:　0x7fff5fbff858
	address　pt:　0x100000f10
	address　of　MSG:　0x100000f10
	address　of　"I'm　special":　0x100000f10

该程序的输出说明：第一，pt和MSG的地址相同，而ar的地址不同。第二，字符串字面量"I’m special"在程序的两个 printf()函数中出现了两次，但是编译器只使用了一个存储位置，而且与MSG的地址相同，说明编译器可以把多次使用的相同字面量储存在一处或多处。第三，静态数据使用的内存与ar使用的动态内存不同，不仅值不同，特定编译器甚至使用不同的位数表示两种内存。

字符型指针数组与字符型数组指针

转义字符

在C语言中，一个字符除了可以用它的实体（也就是真正的字符）表示，还可以用编码值表示，每个字符都有其唯一对应编码值。这种使用编码值来间接地表示字符的方式称为转义字符。转义字符以\或者\x开头，以\开头表示后跟八进制形式的编码值，以\x开头表示后跟十六进制形式的编码值。对于转义字符来说，只能使用八进制或者十六进制。

	int main(){
    	puts("\x68\164\164\x70\x73://csdn.\x6e\145\x74");
	    return 0;
	}

	//运行结果
	https://csdn.net

转义字符取值范围

• 八进制形式的转义字符最多后跟三个数字，也即\ddd，最大取值是\177
• 十六进制形式的转义字符最多后跟两个数字，也即\xdd，最大取值是\x7f

指针

void空指针

void指针可以指向任意数据类型，也可以接受任意类型的指针对void指针幅值，但是void指针接受一种类型的指针赋值后，不能再接受其他类型的指针赋值

	int *a;
	void *p;
	char *s;
	p = a;//正确
	p = s;//错误

指针运算

形如"ptr+x"的结果等于"ptr+x*sizeof(ptr)"

	unsigned char *p1;
	p1 = (unsigned char*)0x08000100;
	p1+5 = 0x08000105;
	//
	long int *p2;
	p2 = (long int*)0x81000000;
	p2+5 = 0x81000014;//0x代表十六机制

立即数转换为指针

• 普通数据类型指针

	(int*)0x81001254
	(char*)0x80254618

	//设置一绝对地址为0x67a9的整型变量的值为0xaa66
	*((int*)0x67a9) = 0xaa66;

• 函数指针

	//让程序跳到绝对地址0x100000去执行
	//有以下两种格式
	(*(void(*)(void))0x100000();
	((void(*)(void))0x100000();

1、首先void(*)(void)是指向函数的指针，可用于强制类型转换
2、把0x100000转换为函数指针，(void(*)(void))0x100000
3、进行函数调用（跳到地址去执行）(*(void(*)(void))0x100000)();
4、设void func(void){}，func为函数名，也是函数体首地址
5、令void(*func_p)(void) = func；
6、(*func_p)();和(func_p)();的执行结果是一样的，看到其他人有说第二种属于历史遗留问题；
7、可知第二种不加*号也可

各种类型指针

	int a;				//一个整型数
	int *a;				//一个指向整型数的指针
	int **a;			//一个指向指针的指针，它指向的指针指向一个整型数
	int a[10];			//一个有十个整型数的数组
	int* a[10];			//一个有十个指针的数组，每个指针指向一个整型数
	int (*a)[10];		//一个指向有十个整型数的数组的指针
	int (*a)(int);		//一个指向函数的指针，该函数有一个整型参数，并返回一个整型数
	int (*a[10])(int)	//一个有十个指针的数组，每个指针指向一个函数，该函数有一个整型参数，并返回一个整型数 

上述指针同样适用于其他数据类型，并且对于字符型指针数组某一元素还可以这样表示索引：

	main() { 
  		char *str[]={"ab","cd","ef","gh","ij","kl"}; 
  		char *t; 
  		t=(str+4)[-1]; 
  		printf("%s",t); 
 	}

程序运行后输出：

	gh

指针与多维数组

假设有如下声明：

	int *pt;			// pt一个指向指针的指针
	int (*pa)[3];		// pa一个指向内含3个int类型元素数组的指针
	int　ar1[2][3];		// ar1一个指向内含3个int类型元素数组的指针
	int　ar2[3][2];		// ar3一个指向内含2个int类型元素数组的指针
	int **p2; 			// p2一个指向指针的指针
	int a3[3];			// ar3一个指向int的指针

有如下的语句：

	pt = &ar1[0][0];	// 都是指向int的指针
	pt = ar1[0];		// 都是指向int的指针
	pt = ar1;			// 无效，类型不匹配
	pt = ar3;			// 都是指向int的指针
	pa = ar1;			// 都是指向内含3个int类型元素数组的指针
	pa = ar2;			// 无效，类型不匹配
	pa = &a3;			// 都是指向内含3个int类型元素数组的指针
	p2 = &pt;			// 都是指向指针的指针
	*p2 = ar2[0];		// 都是指向int的指针
	p2 = ar2;			// 无效，类型不匹配

进一步地，若有以下地址：

	ar1 = 0x68f438;
	ar3 = 0x79d536;

则可得：

	ar1[0] = 0x68f438;
	ar1+1 =  0x68f444;
	ar1[0]+1 = 0x68f43c;
	ar3[0] = 0x79d536;
	ar3+1 = 0x79d53a;
	&ar3+1 = 0x79d542;