初识C语言(四)

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目录

前言

十一、常见关键字（补充）

[（1）register ---寄存器](#（1）register —寄存器)

（2）typedef类型重命名

（3）static静态的

1、修饰局部变量

2、修饰全局变量

3、修饰函数

十二、#define定义常量和宏

十三、指针

总结

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前言

上一篇文章介绍了函数，数组，操作符，常见关键字和操作符，今天再从一些关键字开始，介绍以后的内容。

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十一、常见关键字（补充）

（1）register ---寄存器

计算机上的数据存储到哪里呢，硬盘和内存可以存储，寄存器也可以存储，而在内存和寄存器之间还有个高速缓存也可以进行存储。

现在基本上有这几种存储，而它们的内存单位为：

网盘，上线就送几T哈哈，一般为都以T为单位，而硬盘是520G，以G为单位，内存8G/16G，以G为单位，高速缓存以xxM，以M为单位，而寄存器则以字节为单位，这些大小的单位是可以用价格进行比较的，这一看网盘就便宜，寄存器最贵，为什么内存小了而价格会贵？因为它的速度非常快，越快越贵。速度越快造价就越高空间就越小。寄存器是集成到cpu（中央处理器）上的，它跟内存没有关系，也是一种独立的空间。

（2）typedef类型重命名

typedef unsigned int uint;
int main( )
{
    unsigned int age;
    uint age2;
    return 0;
}

顾名思义，类型重命名，上面的代码如果我们想要一个 无符号整形，那么就可以用typedef，这里面的意思就是用一个uint的新名称来重新命名unsigned int，之前要定义一个变量要在前面写unsigned int，而当用uint重命名之后，就可以用uint+类型名来定义，以后uint就代表unsigned int，所以非常方便，以后一些复杂的变量类型都可以用typedef来重新命名，改的时候也好改，只要改一句就可以。不需要都改，那样非常麻烦。

（3）static静态的

有三种用法：

1、修饰局部变量

2.修饰全局变量

3.修饰函数

1、修饰局部变量

void test( )
{
    int a =0;
    a++;
    printf("%d\n",a);
}

int main( )
{
    int i =0;
    while(i<10)
    {
        test( );
        i++;
    }
    return 0;
}

这里的程序是打印十个1， while循环从0开始，内部进行test函数，而test函数创建了a=0这个变量，a加1，打印1，i+1，而a这个变量作用域生命周期结束，进行销毁，这样运行十次，所以就打印十个1。

void test( )
{
    static int a =0;
    a++;
    printf("%d\n",a);
}

而当我们在变量a前面加上一个static关键字，那么结果就会发生变化，结果会从1到10依次输出， while循环从0开始，内部进行test函数，而test函数创建了a=0这个变量，a加1，打印1，而出test这个函数的时候，变量a不会销毁，a就会依次增加，才会输出1到10。

内存一般分为栈区，堆区和静态区，栈区一般都是存放一些局部变量，函数参数以及一些临时的变量，而堆区一般是动态内存分配，malloc,calloc,realloc,free等，而静态区是存放静态变量以及全局变量，放在栈区的是进入作用域创建，出了作用域销毁释放，下一次进来的时候就要重新创建；静态区里的数据创建后直到程序结束了之后才会释放，所以下一次进来的时候并不会重新创建，因为之前的值没有被销毁回收。

局部变量被static修饰后，这种变量就放在了静态区，放在静态区的变量，创建好后直到程序结束后才释放，本质上是static的修饰改变了局部变量的存储位置，由于存储位置的差异，执行效果就会发生差异，而且被static修饰是不影响作用域的，但是声明周期发生了变化，可以说是变长了。

2、修饰全局变量

//第一个文件
int a = 2024;


//第二个文件

extern int a;
int main( )
{
    printf("%d\n",a);
    return 0;
}

在源文件里面写两个C文件，在第一个文件中定义全局变量a为2024，在第二个文件中通过声明外部符号来声明a，从而调用a的值，打印出a的值，毋庸置疑，这里打印出来的就是2024。

//第一个文件
static int a = 2024;


//第二个文件

extern int a;
int main( )
{
    printf("%d\n",a);
    return 0;
}

而当在定义全局变量a的时候，在前面加上static静态关键字，就会发现这里面会报错，编译器会说无法解析外部符号a，无法解析外部命令。

之前是普通的全局变量，因为全局变量是具有外部链接属性的（局部变量是无链接属性的），所以第二个文件可以通过链接来使用a，但是如果全局变量被static修饰，这个外部链接属性就变成了内部链接属性，这个全局变量就只能在自己所在的源文件内部使用。

a一旦加上static，就只能在它所在的文件内使用，就像限制了它的使用范围，最终影响的是全局变量的作用域，使得全局变量的作用域变小了。

3、修饰函数

//第一个文件
int Add(int x,int y)
{
    return x+y;
}

//第二个文件
extern int Add(int x,int y);
int main( )
{
    int a =10;
    int b =10;
    int c =Add(a,b);
    printf("%d\n",c);
    return 0;
}

在调用函数的时候，不同文件也要声明外部函数，从而才能运行。

//第一个文件
static int Add(int x,int y)
{
    return x+y;
}

//第二个文件
extern int Add(int x,int y);
int main( )
{
    int a =10;
    int b =10;
    int c =Add(a,b);
    printf("%d\n",c);
    return 0;
}

函数本身具有外部链接属性的，被static修饰后，外部链接属性就变成了内部链接属性，就只能在函数所在的源文件内使用，使作用域变小了。这与上面的修饰全局变量的作用一样。

十二、#define定义常量和宏

C语言中很常见就是#define，我们可以用来它来定义符号或者宏，比如在下面定义一个值M，这个M的值为100，这是一个符号，同时是一个常量值，而不是常量。

#define M 100
int main( )
{
    printf("%d\n",M);
}

同时，define还可以进行定义宏，下面MAX就是一个宏

#define MAX(x,y) (x>y?x:y)

int main( )
{
    int a =10;
    int b =20;
    int m =MAX(a.b);
    //就相当于 int m = (a>b?a:b);
    printf("%d\n",m);
}

但我们在主函数里面调用宏的时候，参数就会发生替换，通过宏体进行替换，从而返回值。一般宏是用来进行较为简单的处理的，函数一般则是进行复杂一些的。

十三、指针

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间进行的，所以为了更有效的使用内存，就把内存划分为一个个小的内存单元，每个内存单元的大小为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。

要了解指针，首先要理解内存，内存是计算机上的一种存储介质（存储空间），程序在运行中会载入内存，我们可以打开任务管理器来查看各个程序占用的内存，程序中如果需要数据存储，也会申请空间。

如何有效的使用内存，在生活中，我们的高楼也许会有几层或者几十层，如何更加高效而又准确的管理，是的，每个楼层每户人家都有一个编号，也就是门牌号，通过门牌号就可以定位家在哪里，就非常的好管理一个门牌号就对应一个房间。内存其实也参考了这个思路。

假设图中的一个大长方形就是一个内存空间，里面的一个小格子就是一个内存单元，同时给每个内存单元进行相应编号，未来通过编号就可以找到相应的定位内存单元，实践中，一个内存单元的大小是一个字节。计算机中，内存的编号也会叫做地址，地址叫做指针。

如果访问一个内存单元，那内存单元的地址（指针）如何产生：32位的机器为例，里面有32根地址线，地址线如果通电，由于电信号有高电平和低电频，转化为就是0和1，转换为数字信号，32根地址线就会产生：

00000000000000000000000000000000

00000000000000000000000000000001

........

1111111111111111111111111111111111111

32个全0到32个全1，也就一一对应内存单元，最多产生2的32次方这样的二进制序列，就可以作为2的32次方个地址，就可以管理2的32次方个内存单元，也就是2的32次方个字节的内存空间。也就是2的32次方字节，转换就是 4，294，967,296 byte，也就是4个GB的内存。内存的编号，地址，指针其实就是一个东西。

#int main( )
{
    int a =1;
    printf("%d\n",a); 
    return 0;   
}

上述代码定义了一个命名为a的常量，而它会向内存申请一个四个字节的空间，用之前的图像来说就是占用了四层小格。每一个字节都有一个自己的编号。

int main( ) 
{
    int a =1;
    printf("%p\n",&a);//打印a的地址
    return 0;
}

上述代码就打印出了a的地址，但是拿出的是a所占四个字节地址中第一个字节的地址，（&a取出的是a所占内存中4个字节中第一个字节的地址）。

当得到地址了，可以先把地址（十六进制）存到一个变量中去，将来用的时候用就可以，就类似于现实中的家庭地址一样，将来要邮快件的时候就可以通过地址来邮过去。

int a =1;
int * pa =&a;

上述创建了一个a 的变量，又通过pa来表示接收a的地址，而地址又叫指针，所以把pa叫做指针变量，指针变量是存放指针的一个变量。*说明pa是指针，int说明pa指向的是类型为整形的变量，&a说明是a的地址。

现在就可以通过pa来找到a了：

int a =1;
int * pa =&a;
* pa = 20;

*pa叫做解引用操作，作用就是通过pa中的地址找到a，*pa就是a，这就找到了a。这时候通过pa地址找到了a，同时改为20，就相当于a=20，所以a就又原来的1变为了20。通过地址改变a，并不改变pa里的任何东西。

有两种理解方式，一是指针就是地址，二是指针一般指的是指针变量，指针变量是用来存放地址的，而地址在32位机器上，是32位bit位，指针变量就是存放的是32bit的地址，一个字节8个bit，所以32位机器指针变量的大小是4个字节，在64位机器上，是64个bit位，指针大小为8个字节。

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总结

指针很重要，后续会详解，介绍马上完事了，祝大家越来越牛