Soleil

c语言

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include guards

防止 .h 文件重复编译两次。

使用

#ifndef EGG_H // 就是if not define 
#define EGG_H // 接上句，如果没有定义，就定义，如果定义了就跳过这句
 
#endif // 直到这一句

通过这三条预处理器指令，确保头文件中的内容只编译一次。

更简单的方式

现代编译器使用更为简单的方式，在头文件第一行写上：

#pragma once // 这个头文件只包含一次

函数定义与函数原型

所谓函数原型，就是在 .h 这种文件中定义的，后面是 ; 而非 {} 的函数。

而函数定义就是我们日常写的一些方法了。

简要地说，函数原型不关注如何实现一个函数的，它只是说明这个函数需要什么，返回什么。

而函数定义就关注这个函数是如何实现的。

函数原型出现的原因

解决编译顺序问题。

也就是向前声明。

c 语言的内存管理

主要就用到三个方法，malloc，realloc，free。

malloc

分配内存。

int *arr = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
// malloc需要根据参数开辟空间，以字节为单位的，所有需要用到sizeof，这个返回类型需要的字节数量，然后malloc返回的是一个指针
// 这就需要转换了，把这个指针变成int类型的指针，前面就加上int*

realloc

重新分配内存。

// 先分配一个小数组
int *arr = (int*)malloc(5 * sizeof(int));
// 需要更多空间！
int *new_arr = (int*)realloc(arr, 10 * sizeof(int));
// 原本内存不够了，就分配一个新的内存，接受两个参数，第一个是原本的指针，第二个是新开辟的空间的大小
// 第二个参数是扩展到的位置，而不是原本的增加了，不是append，而是new capacity

free

有 malloc，就要有 free，分配了内存就要关闭。

int *ptr = (int*)malloc(5 * sizeof(int));
 
free(ptr);
ptr = NULL // 好习惯，释放完后将指针设置为NULL，避免误用

内存泄露

如果分配了空间，但是没有 free 就会造成内存泄露。

这个内存指的就是 ram，虽说 ram 断点就丢失，并且当程序完全退出后，操作系统会收回该程序占用的所有内存空间。

但是问题会出在程序运行期间。

长期运行的程序可能会因为内存耗尽而关闭。

其实 win 10 就有这个问题，win 10 的桌面窗口管理器就有内存泄漏问题，运行时间久了，可能占 10 几个 G 的 ram，电脑变得非常卡。

struct

只能包含数据字段，不能包含函数。

并且每次都要定义，都要加上 struct 才行，即便是已经定义好的 struct。

比如：

struct Student{}; // struct定义完需要加上分号，表示语句结束
void getStudent(struct Student student);

而 cpp 中的 struct 是支持包含数据与方法的。

c 需要通过一些高级技巧，例如函数指针，才能模拟方法，模拟类。

fgets 使用

函数原型

char *fgets(char *str, int n, FILE *stream);
  • str：指向字符数组的指针，用于存储读取的字符串。这个就是缓冲区 char buffer[100]。
  • n：最大读取字符数（包括结尾的空字符 \0）。
  • stream：文件流（如 stdin 或文件指针）。

返回指向字符数组的指针。

stream

流，是数据输入输出的抽象对象，用于统一接口处理各种数据源。

主要类型：

  1. 标准流
    1. stdin：标准输入，键盘
    2. stdout：标准输出，屏幕
    3. stderr：标准错误，屏幕
  2. 文件流
    1. 通过 fopen() 打开文件返回的指针
  3. 其他流
    1. 字符串流
    2. 网络套接字流

strtol

将字符串转换为长整型。

函数原型

#include <stdlib.h>
long strtol(const char *str, char **endptr, int base);
  • str：要转换的字符串
  • endptr：指向剩余未转换部分的指针（可设为 NULL），比如 "1234abc"，这个指针最后就指向 "abc" 了。
  • base：进制（2-36，0表示自动检测）

返回转换后的长整型值。

失败了返回 0。

数组退化

c 语言中数组参数会退化成为指针，所以数组的所有其他属性，长度什么的就全部丢失了。

缓冲区

缓冲区（Buffer） 是内存中的一块临时存储区域，用于在数据从一个地方传输到另一个地方时暂存数据。

在C语言输入输出中，主要有两种缓冲区：

  1. 输入缓冲区：存储从键盘等输入设备读取的数据
  2. 输出缓冲区：存储要显示到屏幕等输出设备的数据

使用 c 语言的读取操作，经常会出现缓冲区问题，比如上一个 gets 的结束后输入 \n 也就是按下 enter，被下一个 gets 直接读取了，因为这个被放进缓冲区了，没有清空，下一个 gets 直接读取，导致程序出错。

scanf 的模式匹配机制

scanf 本质上是一个模式匹配函数，它根据格式字符串中的格式说明符来解析输入。

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