读书笔记-C语言关键字

001 关键字

C语言一共32个关键字

1. 声明和定义
在开始认识关键字前，必须要明白什么是声明，什么事定义：
- 定义：（编译器）创建一个对象，为这个对象分配一段内存并给他取上一个名字。在一个作用域内，一个变量或者对象只能定义一次，并且定以后为它分配的内存不可变；
- 声明：1、告诉编译器这个名字已经和一片内存匹配上了，并且这个内存是在其他地方定义的，声明可以多次；2、告诉编译器，这个名字已经占用，不能再用来定义其他变量或者对象了。
备注：定义创建了对象，并为它分配了内存，声明没有分配内存

2. 关键字

2.1. auto（最宽宏大量的关键字）

在默认情况下，编译器默认所有变量都是auto的，所以我们可以当它不存在。

2.2. register（最快的关键字）

请求编译器，尽可能的把使用register定义的变量发到CPU的寄存器中，不保证一定放。（CPU的寄存器有限）
注意：register变量长度应该小于等于int，并且不能使用&（register变量不存放在内存中）

2.3. static （最名不符实的关键字）

修饰变量
- 修饰全局变量，从定义开始到文件结束可用，其他文件即使使用extern 也不能使用
- 修饰局部变量，只能在函数体里面使用
- 由于被static修饰的变量都是存放在内存的静态区，所以即使函数运行结束，这个变量也不会被销毁，函数下次使用时任然能用到这个值。
修饰函数
- 函数使用static修饰表示作用域仅限于本文件，又称内部函数

2.4. short、int、long、char、float、double（基本数据类型）

变量的命名规则
- min length && max information
- 望而知意，便于记忆
- 由多个单词组成是，要么用下划线隔开，要么每个单词首字母大写
- 尽量避免出现数字编号，除非逻辑上需要
- 所有宏定义、枚举常数、只读变量全部用大写字母命名，用下划线分割单词
- 循环变量 n 、m、i、j、k；char c; int a[]; int *p 。

2.5. sizeof （最冤枉的关键字）

sizeof 是 32 个关键字中的一个，而不是一个函数。
sizeof(int) * p 表示什么意思呢？

2.6. signed unsigned 关键字

先来分析一段代码

#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;
}

当 i = 128 的时候，a[128] = -1 - 128 = -129 ，signed char 的取值范围是 -128~127，所以超出了范围，-129 源码： 1 1000 0001 ，补码：1 0111 1111 ，低 8 位 0111 1111 ，即 127。

当 i = 255 的时候，a[255] = -1 - 255 = -256 ， -256 的原码 11 0000 0000 补码：11 0000 0000 ，低 8 位全为 0， strlen 遇到 '\0' 就结束，所以上述代码输出 255。

所以，char 类型如果直接使用就用来表示字符，如果加了 signed 和 unsigned 限定符的话就用来表示数字。

2.7. if else 组合

bool变量与“零值”比较

bool b = FALSE;

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

上面这种写法是值得推荐的，其他方式会有问题。

float 变量与“零值”比较

if(test > -EPSINON) || (test < EPSINON); // EPSINON 为定义好的精度

指针变量与“零值”比较
```
if(NULL == p)
if(NULL != p)
```
先处理正常情况后处理异常情况或者说先处理概率大的，再处理概率小的
赋值运算不能用在产生 bool 值得表达式上
```
if((x = y) != 0 )
printf("------");
```
这样写是错误的，应该这样写
```
x = y;
if(x != 0)
printf("-----");
```

2.8. switch case 组合

当嵌套比较少量的分支的时候可以使用 if else 组合，但是当嵌套的分支多的时候就要使用 switch case 组合了，但是也不要刻意去创造一个 switch 变量。

每个case 的结尾不要忘了 break; 除非你有意让多个分支重合。
最后必须使用 default 分支，也需要 break; 。
在 switch case 组合中禁止使用 return 语句。
switch 表达式不应该是有效的 bool 值，例如下面的表达式是不允许的。
```
switch (x == 0)
{
......
}
```
case 后面的值只能是×××或者字符型的常量或者常量表达式。
case 语句的拍立顺序
- 按照字母顺序排列
- 把正常情况放在前面，把异常情况放在后面，并做好注释，哪里是开始，哪里是结束。
- 把常执行的情况放在前面，不常执行的情况放在后面。
没种情况的相关代码要尽量简洁，必要时可以使用函数。

2.9. do while for 关键字

break 和 continue 的区别
- break 跳出循环
- continue 终止本次循环，进入下一次循环
多重循环的时候应该把最长的循环放在最内层，最短的循环放在最外层，这样可以有效降低CPU切换循环层数的次数。
for 循环中，半开区间比闭区间直观，能写成 a < 10，绝不写成 a <= 9。
不要在 for 循环体内改变循环变量，否则会导致循环失控，像下面这种代码是不好的。
```
for(int i = 0; i < n; i++)
{
n = 10;
}
```
循环嵌套控制在3层以内。
for 循环的控制语句不能包含任何浮点类型的变量。

2.10. goto 关键字

goto 关键字可以在代码中灵活的跳转，存在很大的争议，有的建议慎用 goto ，有的建议不要用。我觉得用得好还是可以用。

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

2.11. void 关键字

void *p = NULL;
int *p_int = NULL;
p = p_int;    //不会报错，是正确的
p_int = p;    //报错，是错误的

void 修饰函数返回值和函数参数
- 如果函数没有返回值应该将其声明为 void 类型，函数没有参数也应该将其声明为 void 类型
- 如果函数的参数可以是任意类型的指针，则声明为 void *
```
void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t len)
```
void 不能代表一个真实的变量，例如下面的代码是错的
```
void a;
fun(void a);
```

2.12. return 关键字

return 用来终止一个函数，并返回其后跟的值。

return(value);    //括号可以省略，但一般不省略，尤其是返回一个表达式的值得时候

return 不能返回指向栈内存的指针，因为该内存在函数体结束的时候就被销毁了。

2.13. const 关键字

const 修饰的只读变量必须在定义的同事初始化（首先 const 修饰的变量，其次是只读，两层含义）
想一想 switch case 中 case 语句后面就可以是 const 修饰的只读变量吗？

先忽略类型，看 const 离谁近就修饰谁

const int *p;           // const *p ，修饰 *p , p 可以改变， p 指向的内容不可变
int const *p;           // const *p ,同上
int * const p;          // * const p ，修饰 p，p 不可以改变，p 指向的内容可以改变
const int * const p;    // const * const p ，第一个 const 修饰 *p，第二个 const 修饰 p，所以 p 和 p 指向的内容都不能改变

修饰函数的参数，当不希望函数的参数在函数体中被改变的时候可以使用 const 修饰函数的参数。
修饰函数的返回值（const int fun(void)）。
在另一个文件引用 const 变量时使用 extern const int i; 声明即可，而不是定义。

2.14. volatile 最易变的关键字

volatile 关键字和 const 一样，是一种类型修饰符。它修饰的变量表示可以被某些编译器未知的因素更改，比如操作系统，硬件或其他线程。遇到这个关键字修饰的变量，编译器就不对它做优化，每次需要访问的时候都重新去内存中读取。

在这里 volatile 只是告诉编译器 a 的值可能会被改变，需要访问时每次都要重新到内存中去取。

2.15. extern 最会戴帽子的关键字

修饰函数和变量，表示函数和变量不是在本文件定义的，在本文件只是使用 extern 声明。

2.16. struct 关键字

空结构体占多大内存？大多数编译器是 1，gcc 是 0。所以不要太相信书本上的东西，一定要自己亲自验证。

柔性数组
- 不要惊讶，C语言中确实有柔性数组这个说法的。
- C99 中，结构体最后一个成员允许是未知大小的数组，这就是柔性数组。但是柔性数组成员前必须至少有一个其他成员。sizeof 计算的大小不包含柔性数组所占的空间。为包含柔性数组的结构体分配内存要使用 malloc ，并且分配的内存应该大于 sizeof计算的值。

typedef struct st_type{
    int i;
    a[0];
}type_a;
//有些编译器会报错，可以改成
typedef struct st_type{
    int i;
    int a[];
}type_a;

//可以使用下面的代码为柔性数组分配内存，但是分配好之后使用 sizeof 计算结构体的大小依然是不包含柔性数组所占的内存的。
type_a *p = (type_a *)malloc(sizeof(type_a) + 100 * sizeof(int));

//记得用完之后要 free
free(p);

结构体里面能不能放函数呢？

2.17. union 关键字

union 中所有数据成员共用一块内存，同一时间只能存储其中一个数据成员。union 的大小是最大成员所占内存的大小。

2.17.1. 大小端对 union 类型数据的影响

union {
        int i;
        char ch;
}c;

c.i = 1;

//这时候 ch 只需要一个字节存储，在低地址，如果 ch 的值等于 1， 说明 i 的值得低字节 1 存储在低地址，是小端模式。Ubuntu、Windows 等 x86 架构都是小端模式。

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 关键字

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

enum_type_name 是自定义的枚举类型，而 enum_variable_name 是 enum_type_name 类型的一个变量。
sizeof(enum_variable_name) 的值是多少呢？想想枚举成员的类型就会知道是 4 了，空枚举类型的大小也是 4。

2.19. typedef 关键字，最伟大的缝纫师

typedef 是给已经存在的数据类型取一个别名，而不是重新定义新的数据类型。

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

const stu_2 student_1;    // 其实是 const （struct student *）student_1; 所以 修饰的是 student_1 本身，而不是指向的内容
stu_2 const student_2;    // 其实是 （struct student *）const student_2; 所以 修饰的也是 student_2 这个指针本身，而不是指向的内容

typedef 和 #define 之间的区别

#defien INT32 int
typedef int INT32_t

unsigned INT32 i = 10;    //没问题，只是替换
unsigned INT32_t j = 10;  //错误，不支持

#defien PCHAR char*
typedef char* pchar

PCHAR ch2, ch3;    //ch2 是 char * 类型，ch3 却是 char 类型
pchar ch3, ch5;    //ch4, ch5 都是 char * 类型

3. 总结

不复习不知道，一复习吓一跳，原来 C语言关键字还有这么多知识点，以前也没怎么注意，当然不止这些，我只是记录了我认为比较重要而且容易搞混淆的。

如果你觉得我的读书笔记对你有用，可以关注微信公众号 kalier 哦，最新的文章和读书笔记都将在这里首发。

读书笔记-C语言关键字

001 关键字

1. 声明和定义

2. 关键字

2.1. auto（最宽宏大量的关键字）

2.2. register（最快的关键字）

2.3. static （最名不符实的关键字）

2.4. short、int、long、char、float、double（基本数据类型）

2.5. sizeof （最冤枉的关键字）

2.6. signed unsigned 关键字

2.7. if else 组合

2.8. switch case 组合

2.9. do while for 关键字

2.10. goto 关键字

2.11. void 关键字

2.12. return 关键字

2.13. const 关键字

2.14. volatile 最易变的关键字

2.15. extern 最会戴帽子的关键字

2.16. struct 关键字

2.17. union 关键字

2.17.1. 大小端对 union 类型数据的影响

2.18. enum 关键字

2.19. typedef 关键字，最伟大的缝纫师

3. 总结

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2.4. short、int、long、char、float、double（基本数据类型）

2.5. sizeof （最冤枉的关键字）

2.6. signed unsigned 关键字

2.7. if else 组合

2.8. switch case 组合

2.9. do while for 关键字

2.10. goto 关键字

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2.14. volatile 最易变的关键字

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2.17. union 关键字

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3. 总结

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