C语言核心技术

水深无声 2022-08-05 11:07 224阅读 0赞

第1章 C语言基础  
1. 概念  
 C是很小的内核语言，并包含极少的硬件相关元素，可以说具有相当高的可移植性 。比方说，C语言不提供有关文件操作或动态内存管理等语句。事实上，甚至不直接提供控制台输出和输入语句。C语言的做法是是使用扩充的标准C链接库，为各式各样的编程目的提供各种所需的函数。  
 因为C是专门作为“系统编程”而开发的，它目前主要的用途之一就是编写”嵌入式系统程序“，这一点不会让我们感到惊讶。许多开发者把C当作可移植的，结构化的高级程序语言，以编写诸如文字处理器、数据库以及图形应用程序。  
第7章 函数  
一个源文件就是一个翻译单元。前面说过\#include指令只是将文件的内容插入到\#include指令的位置，比如这样的代码也是可以的：\#include "mydoc.txt"或者\#include "mycsource.c"但是这样写出的代码有点怪异，所以这里我们按照一般的概念，编译源文件（.c文件），\#include头文件(.h文件）。确切的说，一个翻译单元就是一个源文件和它include的头文件。 一个翻译单元编译成一个目标文件，最后将多个翻译单元连接起来生成一个完整的可执行程序。  
1. inline函数  
**和其他函数不同的是，翻译单元只要用到某个inline函数，就必须重复定义此inline函数，编译器必须准备好此函数，以便插入inline的程序代码，因此，inline函数定义经常被写入在头文件中。  
如果翻译单元内的某个函数的所有声明都具有inline修饰符，而没有extern修饰符，那么此函数是inline的。inline定义特别针对翻译单元，它不构成外部的定义，因此别的翻译单元可以包含此函数的外部定义。如果有外部定义附加到inline定义中，那么编译器可以只有选择要使用哪一种定义。  
如果使用存储类修饰符extern来声明一个被定义成inline的函数，那么此函数的定义就会是外部的（external）。  
然而从别的翻译单元调用函数，将不会被编译成inline。inline函数其实就是一般的函数，只不过在机器码中被调用的方式不同。和一般的函数一样，inline函数具有自己的地址。如果inline函数使用到宏，此处也是展开宏。然而，在没有被声明为static的inline函数，你不应该以静态生存周期的方式来定义可修改的对象。**  
2. 可选性自变量  
这是C语言中对于具有可变参数的函数的支持。  
具体要使用这些可变的参数的时候，必须通过一个类型为va\_list的对象，它包含了这些参数。该类型定义在stdarg.h中。  
可以使用stdarg.h中的4个宏来处理这个指针。  
void va\_start(va\_list argptr,lasparam)  
type va\_arg(va\_list argptr,type)  
void va\_end(va\_list argptr)  
void va\_copy(va\_list dest,va\_list src)  
  
第11章 声明  
1. 外部链接  
具有外部链接的标识符，表示整个程序内部都是相同的函数或对象。编译器会将这种标识符交给连接器（linker），由连接器解析（resolve）这类标识符，并且把其他翻译单元和链接库中的相同标识符链接起来。  
在声明函数和对象标识符的时候，如果使用extern存储类型修饰符，那么就具有外部链接。唯一例外的是：如果标识符已经被声明为内部链接，在第一声明的作用域内做第二次声明，并无法将此标识符的链接编程外部链接。  
  
第12章 动态内存管理  
二叉搜索树实现及应用  
  
第13章 输入输出  
1. C常用标准输入输出函数  
C语言输入输出函数有很多，标准I/O函数中包含了如下几个常用的函数：  
(1)格式化输入输出  
    scanf, fscanf, sscanf  
    printf,fprintf,sprintf  
    这几个比较简单，也经常用，格式化输入输出。  
(2)字符输入输出  
     int getc(FILE\*fp)   ,int fgetc(FILE\*fp)  
    从文件中读入一个字符，返回值就是读入的字符，如果错误返回EOF。  
    上面的两个函数具有相同的效果，但是getc是宏，而fgetc是函数。程序员常用这个宏，因为它比调用函数更快。  
     int putc(int c,FILE\*fp),int fputc(int c,FILE\*fp)  
    与上面的两个函数类似  
(3)也是字符输入输出  
     int getchar(void),int putchar(int c)  
    这两个也是宏实现，主要是从标准输入输出读取或输出字符。等同于getc(stdin)和putc(c,stdout)  
(4) **字符串的输入输出**  
     char \*gets(char\*buf),char \*fgets(char\*buf,int n,FILE\*fp)  
    读入字符串，fgets适合取代gets，因为gets无法限制读取字符的个数。  
    fgets从流中读入最多n-1个字符，最后加一个空字符作为字符串结尾标记。如果在读到最大个数的字符之前遇到了一个换行字符或者文件结尾，那么只有目前所读入的字符会被放入到缓冲区中，如果独到换行符'\\n'，那么此字符也会被放入到缓冲区中。  
     int puts(const char\*s),int fputs(const char \*s,FILE\*fp)  
(5)二进制文件的输入输出  
   size\_t fread(void\*buffer,size\_t size,size\_t n,FILE\*fp),  
   size\_t fwrite(const void \*buffer,size\_t size,size\_t n,FILE\*fp)  
  
第14章 预处理  
1. 在宏内使用宏  
在执行自变量代换，以及执行\#和\#\#运算之后，预处理器会检查结果中的替代文字，并展开其中的宏。但是，空不可以被递归的展开，如果预处理器在“甲宏”的替换文字遇到“甲宏”的名称，或者在嵌套在“甲宏”内的“乙宏”内遇到了“甲宏”的名称，那么“甲宏”的名称就会无法被展开。

第16章 函数介绍

1. 文件访问函数

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2. 文件I/O操作

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3. 整数算术函数

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4. 浮点数算术函数

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5. 字符函数

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6. 字符串处理函数

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7. 数字转化为字符串函数

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8.搜索函数

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9. 内存处理函数

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10. 动态内存管理函数

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11. 日期和时间函数

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12.和操作系统交互函数

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13. 信号处理函数

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第18章 GCC编译器  
1. 编译  
**编译器的核心任务是把C程序翻译成机器的汇编语言。**（实际上，GCC是一个适合多种CPU架构的编译器， 不会把C程序语句直接翻译成目的机器的汇编语言，而是在输入语言和输出的汇编语言之间，利用一个中介语言，称为Register Transfer Language(RTL，寄存器传输语言）。借助这个抽象层，在特定上下文，编译器可以选择更经济的方法完成操作编码。)  
GCC一般把汇编语言输出到临时文件，并且在汇编器执行完之后立刻删除。但是可以使用-S选项，让编译器在输出汇编语言之后立刻停止。  
2. 汇编  
因为每个机器架构都有自己的汇编语言，GCC调用宿主系统（hostsystem）的汇编器，把汇编语言翻译成可执行二进制文件。二进制文件是一个对象文件，包含机器码以执行源文件指定的功能，也包含一个符号表（symbol table），描述源文件中有外部链接的所有对象。  
3. 链接  
链接器把多个二进制对象文件链接成单一的可执行文件。 在链接过程中，必须完成程序中多个模块之间的外部参考，把“参考符号”用对象实际的位置代换。连接器会用到汇编器所提供的符号表。  
更进一步， 链接器也必须将程序中所用到的C标准链接库内的函数加入到其中。对于链接器来说，链接库不过把许多对象文件放在一个文件中，以方便处理罢了。  
4. 独立程序  
除链接GCC命令行中说指定的对象文件和链接库文件之外， 链接器还必须链接系统专用的启动码（startupcode）程序需要启动码才能被加载，并和操作系统进行交互。这部分程序代码位于标准对象文件crtO.o中，包含可执行文件真正的程序进入点（crt是"Cruntime"）在大多数系统之上，GCC也会默认链接crtbegin.o和crtend.o对像文件中的初始化子程序。

第19章 使用Make创建C程序

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