C 编译链接过程 编译 预处理 删除注释，宏替换，头文件展开，条件编译 编译 词法分析，语法分析，语义分析，符号汇总（生成汇编代码） 汇编 将形成的汇编代码转为二进制代码，形成对应的符号表 链接 合并段表以及符号表的重定位 指针和数组 数组和指针的区别和联系 联系 1、表达式中的数组名就是指针 2、C语言中把数组下标作为指针的偏移量 3、作为函数参数的数组名等同于指针 区别 1、数组名在传参时会退化为指针，指针不会（所以一定不要在函数内部对传参后的数组名进行sizeof大小） 2、内存中数组是一块连续开辟的空间，指针只占一个指针类型的大小空间（32位为4字节，64位为8字节） 3、数组可以通过下标直接进行访问，指针需要进行计算间接访问 4、数组名具有常属性，不能进行++,–操作；指针可以 数组指针和指针数组区别 数组指针(int (p)[n] 代表一个指向有n个int类型的数组的指针 指针数组(int p[n]) 代表一个有n个int 指针的数组 区别：数组指针由于是一个指针，所以内存中只消耗一个指针大小的空间；指针数组是一个数组，消耗n个对应类型指针大小的空间。 需要注意的点： 1、sizeof字符串指针大小为对应平台下指针大小；sizeof字符串数组为数组个数再+1; 2、数组名可看做是一个指针，取数组名地址再进行++操作将移动整个数组大小。 3、数组名不能作为左值！！ 宏 宏的优缺点： 优点 执行速度快，在预处理期间就完成替换 缺点 1、多处调用宏，可能会造成代码的膨胀 2、宏的优先级一定要注意，多用括号 3、宏与类型无关，不进行类型检查 4、带有副作用的宏参数进行多次求值，可能得到意料之外的结果（++, --） 5、由于宏在预处理阶段就进行替换，无法调试 宏和函数的比较 代码长度 宏：每次使用宏都会使得宏代码被替换到代码中，可能会造成代码体积的大幅度增长 函数：函数代码只出现于一个地方，每次使用该函数，都会跳转到同一个位置 执行速度 宏：预处理器就完成了宏替换 函数：需要创建栈帧，压参传参，返回值的开销 操作符优先级 宏：由于直接进行替换，容易造成意料之外的错误。尽量多用()来表示优先级 函数：更容易预估结果 参数求值 宏：参数每出现一次都会被重新求值一次 函数：只在调用前计算一次，不会出现副作用 参数类型 宏：宏与类型无关，只要对参数操作合法，使用于任何参数类型 函数：函数参数与类型有关，参数类型不同，执行不同的代码（函数重载） 宏和枚举的区别： 1、宏在预编译阶段进行简单替换，枚举是在编译阶段确定值 2、宏不能调试，枚举可以 3、枚举一次可以定义大量相关的常量，而define只可定义一个 宏和内联函数的比较： 1、宏不能调试，内联可以 2、宏对参数不进行类型检查，内联函数进行 3、宏肯定会被替换，内联是一种建议 4、宏优先级若不注意可能会出现预期之外的结果，内联不会 typedef和define的比较 1、可以其他使用类型说明符对宏类型名进行扩展，typedef所定义的类型名却不能这样做 2、用typedef定义的类型能够保证生命中所有的变量均为同一类型，#define定义的类型则无法保证 static 修饰变量 静态全局变量 作用域仅限于从定义之处一直到文件结尾，失去外部链接属性 静态局部变量 在函数体内部定义，只能在此函数中使用 注：static修饰的变量存放在进程地址空间的静态区，即使函数运行结束，该静态变量的值还是不会被销毁。 修饰函数 使得该函数失去外部链接属性，作用域仅限本文件（避免和别人的文件命名冲突） const 修饰变量：只是具有只读属性，并不是常量 节省空间，提高效率（编译器通常不为普通const变量分配存储空间，而是直接保存在符号表中，不需要多次访问内存） 修饰指针 const int p 等价于 int const p，p的值可以变，但是p不可改 int* const p：p不可修改（p的指向），p可以修改 const int cosnt p：指针p的指向和指向对象的内容都不可修改 修饰函数的参数：代表该参数的值在此函数中不可修改 修饰函数的返回值：代表返回值不可改变（例：const int Fun(void) 函数传参 传参方式 传值调用：接受参数的函数实际上获得了参数的一份临时拷贝 传址调用：直接将参数地址传给调用函数，直接对原参数进行修改 数组传参 一维数组传参：当一维数组作为函数参数的时候，编译器总是把它解析成一个指向其首元素首地址的指针。 二维数组传参 int arr[2][3] 1、利用数组指针接收void fun(int (*arr)[3]) 2、利用二维数组接收 void fun(int arr[][3]) 多维数组传参需要提供除最左边一维之外的其他维的长度 指针传参 想要修改指针变量需要用二级指针来接收，实参传当前指针的地址。 结构体 内存对齐 为什么要进行内存对齐？ 尽量减少访问内存次数，提高效率。 对齐原则： 数据成员对齐规则：结构(struct)(或联合(union))的数据成员，第一个数据成员放在offset为0的地方，以后每个数据成员的对齐按照#pragma pack指定的数值和这个数据成员自身长度中，比较小的那个进行。 结构(或联合)的整体对齐规则：在数据成员完成各自对齐之后，结构(或联合)本身也要进行对齐，对齐将按照#pragma pack指定的数值和结构(或联合)最大数据成员长度中，比较小的那个进行。 结构体作为成员：如果一个结构里有某些结构体成员，则结构体成员要从其内部最大元素大小的整数倍地址开始存储。 为什么要对齐 1、平台原因(移植原因)：不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的；某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，否则抛出硬件异常。
2、性能原因：数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问；而对齐的内存访问仅需要一次访问。 如何计算： 注：空结构体大小为1（进行占位），gcc中默认对齐数为4，VS默认为8 内存管理 内存地址空间分布 栈：保存局部变量。栈空间有限，且出了作用域自动销毁（函数栈帧）高地址向低地址生长 堆：动态内存分配的空间，malloc，free。注意内存泄漏 静态区（数据段）：保存全局变量和static变量，生命周期伴随整个程序结束 代码段：保存可执行的代码和只读常量 malloc malloc函数注意对返回类型进行强制转换,以及判断是否申请成功 (void*) malloc(int size) 注意： malloc函数申请0字节内存并不会返回NULL指针 malloc申请的是虚拟内存，不是直接申请物理地址 free free只负责将内存释放，并不负责将指针置NULL。此时的指针就是所谓的野指针 注意：malloc和free的次数必须一致 函数调用栈帧过程 1、创建栈帧初始化：push ebp，sub esp xxx，压寄存器，完成初始化 2、创建局部变量，push参数（从右向左的顺序依次压入） 3、push : call指令的下一条指令的地址，一会返回使用 4、再次挪动ebp,esp创建栈帧，取参数进行计算并将返回值放入寄存器返回 5、销毁栈帧，pop掉寄存器，找到对应上一个函数的下一条指令的地址进行回退 语法细节 volatile关键字 volatile关键字解决编译器优化的问题，保证对于该变量的修改都是直接对内存中存放的值进行操作。 sizeof关键字 sizeof括号内的表达式只进行计算，并不改变原始的值 大端和小端 大端：高字节数据存储的低地址中 小端：高字节数据存储在高字节中 判断当前系统是大端还是小端 头文件包含 #include<>：表示预处理到系统规定的路径中取获得该文件 #include " "：表示先在当前目录中找该文件，找不到再去规定的路径下 #pragma预处理 #pragma once：保证头文件只被包含一次 #pragma pack( )：设置默认对齐数 逗号表达式 注意：每个表达式都会进行运算，但是整个逗号表达式值为最后一个表达式的值 C库函数实现 str系列函数 strcpy char* my_strcpy(char* dest, const char* src) 注意：strcpy会将\0也拷贝，但是需要注意目标地址有足够的空间进行拷贝 memcpy和strcpy的区别 1、复制内容不同，strcpy只能复制字符串，memcpy可以复制任意内容 2、strcpy一直复制到有\0，memcpy是按照给定长度复制 strcat char* my_strcat(char* dest, const char* src) strcat也会把src的\0拷贝到末尾，也需要保证空间足够 strcmp int my_strcmp(const char*s1, const char* s2) 若s1>s2,返回1; s1==s2,返回0；若s1<s2,返回-1； strchr 查找一个字符串中的一个字符 strstr 查找子串 mem系列函数 memcpy void* my_memcpy(void* dst, const void* src, size_t num) memmove void *memmove( void* dest, const void* src, size_tcount );