【C语言初阶】初识C语言（下）

• • 常见关键字
  • • 关键字typedf
    • 关键字static
  • #define定义常量和宏
  • 指针
  • • 内存
    • 指针变量
    • 数组名：指针常量
  • 结构体

typedef顾名思义是类型重定义，也可以理解为类型重命名。

说得再通俗一点就是给一个类型重新起个名字。
比如：

#include
//将unsigned重新命名为unsin，所以unsin也是一个类型名
typedef unsigned int unsin;
int main()
{
	//观察a和b，这两个变量的类型是一样的
	unsigned int a = 0;
	unsin b = 0;
	return 0;
}

在C语言中，static是用来修饰变量和函数的

• 修饰局部变量-称为静态局部变量。
• 修饰全局变量-称为静态全局变量。
• 修饰函数-称为静态函数。

static修饰局部变量那究竟有什么作用呢？来对比下面两个代码。

#include
//代码1
void test()
{
	int i = 0;
	i++;
	printf("%d ", i);
}
int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		test();
	}
	return 0;
}

运行结果：

在屏幕上输出了10个1.

#include
//代码2
void test()
{//这里将i用static修饰
	static int i = 0;
	i++;
	printf("%d ", i);
}
int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		test();
	}
	return 0;
}

运行结果：

输出了从1~10的数字。
对比代码1和代码2的效果理解static修饰局部变量的意义。

代码1：在没有static修饰的局部变量 i 中，执行程序一旦离开其被创建的那个块内，就自动销毁。
代码2：static修饰的局部变量 i ,在程序运行到 i 所在的块时，不再重新创建，而是使用上一次保留的变量值，执行程序离开了块后也不会销毁，仍然保留，供下一次使用。

• 静态局部变量生命周期：从第一次被创建开始，一直到最后一次被调用为止，且每次调用函数时的静态变量不再初始化。

小结：static修饰局部变量改变了变量的生命周期，让静态局部变量出了作用域依然存在，到程序结束，生命周期才结束。

代码3：

#include
//代码3
void test()
{//这里将i用static修饰
	static int i = 1;
	i++;
	printf("%d ", i);
}
int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		test();
	}
	return 0;
}

有意思的是，通过调试我们可以看到：

在程序还没执行到test函数时，只要进入了该函数的函数体，static修饰的 i 就已经为1了，就像是一进来这个块，i 就已经被创建了，而不是等到 程序走到 static int i=1时才被创建，事实上赋值语句从来没有执行过。
（如果静态变量没有初始化，则默认为0.）

小结：static修饰局部变量，一直存在于块内，不随着出作用域而消失，与全局变量有些相似之处

• static修饰全局变量
  作用：改变了全局变量的作用域
  让静态的全局变量只能在自己的源文件内使用，而无法在源文件外部使用。
  全局变量作用域是整个工程，被static修饰后作用域就知识源文件内部了。

上图是global.c源文件创建的全局变量。

test.c源文件代码：

//test.c
#include
extern n;
int main()
{
	printf("%d", n);
	return 0;
}

运行结果：

可见全局变量n已经无法使用。

• static修饰外部函数
  作用：改变了函数的外部链接属性。
  普通函数具有外部链接属性，而静态函数没有外部连接属性。
  也就是static修饰的函数也只能在所在的源文件内部使用。
  
  上图为static修饰的外部函数。

代码：

#include
int  Add(int x, int y);
int main()
{
	int x = 3;
	int y = 5;
	int sum = Add(x, y);
	printf(" %d", sum);
	return 0;
}

运行结果：

可以看到这里是已经报错了。

最后对static的三条作用做一句话总结：首先static的最主要功能是隐藏，其次因为static变量存放在静态存储区，所以它具备持久性和默认值0。

#include
//#define定义标识符常量
#define MAX 100
//#define定义宏
# define BIG(x,y) (x>y?x:y)
int main()
{
	int max = BIG(2, 3);
	printf(" %d ", MAX);
	printf(" %d ", max);
	return 0;
}

一个细节：

注意：这里与函数的使用方式类似，注意区分。

内存是电脑上特别重要的存储器，计算机中程序的运行都是在内存中进行的 。
所以为了有效的使用内存，就把内存划分成一个个小的内存单元，每个内存单元的大小是1个字节。
为了能够有效的访问到内存的每个单元，就给内存单元进行了编号，这些编号被称为该内存单元的地址。

变量是储存在内存中的（在内存中分配空间），每个内存单元都有地址，所以变量也有地址。
取出变量地址如下：

int main()
{
	//创建变量
	int i = 1;
	//&是取地址操作符，&i就是i的地址
	printf("%p", &i);//%p是以地址的方式打印
	return 0;
}

运行结果：

注意：这里的 i 占四个字节，每个字节都有地址，取出的第一个字节的地址(较小的地址)。
如下：

顾名思义：指针就是指向某一块内存空间的。
那么有了地址，地址如何储存，需要定义指针变量。
代码：

int main()
{
	int num = 10;
	int* p;//p为一个整型变量的指针
	p = #//赋值
	return 0;
}

通过指针间接访问变量
实例：

#include
int main()
{
	int num = 10;
	int* p = #//通过*p找到num的空间
	*p = 20;
	printf(" num=%d ", num);
	printf("*p=%d", *p);
	return 0;
}

运行结果：

p和num在内存中的分布：

以整型为例子，拓展在其他类型：
代码：

#include
int main()
{
	char ch = 'a';
	char* pc = &ch;
	*pc = 'h';
	printf("ch= %c ", ch);
	printf("*pc= %c ", *pc);
	return 0;
}

运行结果：

小结：指针指向什么类型的变量，就定义什么类型的指针去接受该变量的地址。

指针变量的大小

#include
	//指针变量的大小取决于地址的大小
	//32为平台上地址的大小是32bit
	//64位平台上地址的大小是64bit
int main()
{
	printf(" int*大小=%dn", sizeof(int*));
	printf(" char*大小=%dn", sizeof(char*));
	printf(" double*大小=%dn", sizeof(double*));
	printf(" short*大小=%dn", sizeof(short*));

	return 0;
}

牢记：指针的大小和类型无关，只与平台有关。

小结：在32位平台上是4个byte，在64位平台上是8个byte。

指针常量
指针是形容词，常量是名词。这回是以常量为中心的一个偏正结构短语。那么，指针常量的本质是一个常量，而用指针修饰它，那么说明这个常量的值应该是一个指针，意为：指针中的常量。

通常这样声明：

int* const p ;

因为const修饰的是指针p，即指针常量，在声明的时候一定要给它赋初始值。一旦赋值，以后这个常量再也不能指向别的地址。

数组是指针常量
如下：

虽然指针常量的值不能变，可是它指向的对象是可变的，因为我们并没有限制它指向的对象是常量。

下面的操作是可以的。

例： a[0] = ‘x’; // 我们并没有限制a为常量指针（指向常量的指针）

或者

*c[0] = ‘x’ // 与上面的操作一致

注意：指针常量和常量指针是不同概念。

常量指针
常量是形容词，指针是名词，以指针为中心的一个偏正结构短语。这样看，常量指针本质是指针，常量修饰它，表示这个指针乃是一个指向常量的指针（变量）。
简而言之：一个常量的指针。
常量指针的声明：

   int const* p;
   const int* p;

这两种方式效果相同。

结构体是C语言中特别重要的知识点，结构体使得C语言有能力描述复杂类型。
比如描述学生，学生包含：

名字+年龄+性别+学号

这几项信息,只用一个变量来描述显然不行。
这里只能使用结构体来描述了

例如：

#include
//创建结构体类型
struct student
{
	char name[20];//名字
	int age;//年龄
	char sex[10];//性别
	char id[10];//学号
};
int main()
{
	struct student a = { "张三",20,"男","2020088" };//初始化结构体变量
	struct student* pa = &a;//将变量a的地址给结构体指针变量
	//使用.操作符访问结构成员，//打印结构体信息
	printf(" %s %d %s %sn", a.name, a.age, a.sex, a.id);
	//->操作符，//打印结构体信息
	printf(" %s %d %s %sn", pa->name, pa->age, pa->sex, pa->id);
	return 0;
}

运行结果：

总结：结构体是用来描述一个复杂变量的。

初识C语言到这里就正式结束喽。