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標(biāo)題: C語言關(guān)鍵字解析 [打印本頁]

作者: 51黑tt 時(shí)間: 2016-3-6 03:02
標(biāo)題: C語言關(guān)鍵字解析
本帖最后由 51黑tt 于 2016-3-6 03:03 編輯

C語言關(guān)鍵字有32個(gè)，如表1所示。雖然簡單，但還是讓一些初學(xué)者犯錯(cuò)，譬如sizeof，好多初學(xué)者都認(rèn)為是函數(shù)，其中包括我的一些同學(xué)，他們學(xué)過有好多年了，如此看來，有時(shí)我們追求高深的內(nèi)容，往往會忽略基礎(chǔ)的簡單的內(nèi)容！
表1 C語言標(biāo)準(zhǔn)定義的 32個(gè)關(guān)鍵字
關(guān)鍵字意義
auto 聲明自動(dòng)變量，缺省時(shí)編譯器一般默認(rèn)為 auto
int 聲明整型變量
double 聲明雙精度變量
long 聲明長整型變量
char 聲明字符型變量
float 聲明浮點(diǎn)型變量
short 聲明短整型變量
signed 聲明有符號類型變量
unsigned 聲明無符號類型變量
struct 聲明結(jié)構(gòu)體變量
union 聲明聯(lián)合數(shù)據(jù)類型
enum 聲明枚舉類型
static 聲明靜態(tài)變量
switch 用于開關(guān)語句
case 開關(guān)語句分支
default 開關(guān)語句中的“其他”分支
break 跳出當(dāng)前循環(huán)
register 聲明寄存器變量
const 聲明只讀變量
volatile 說明變量在程序執(zhí)行中可被隱含地改變
typedef 用以給數(shù)據(jù)類型取別名(當(dāng)然還有其他作用)
extern 聲明變量是在其他文件正聲明(
return 子程序返回語句(可以帶參數(shù)，也可不帶)
void 聲明函數(shù)無返回值或無參數(shù)，聲明空類
continue 結(jié)束當(dāng)前循環(huán)，開始下一輪循環(huán)
do 循環(huán)語句的循環(huán)體
while 循環(huán)語句的循環(huán)條件
if 條件語句
else 條件語句否定分支(與 if 連用)
for 一種循環(huán)語句
goto 無條件跳轉(zhuǎn)語句
sizeof 計(jì)算對象所占內(nèi)存空間大小
在這里我們也不一一講解每個(gè)關(guān)鍵字，只是講講比較容易被人忽略的或者易出錯(cuò)的關(guān)鍵字說明一下。
在講之前，先說明一下，定義和聲明的區(qū)別：
定義：編譯器在創(chuàng)建一個(gè)對象時(shí)，為該對象申請開辟的內(nèi)存空間，這個(gè)空間的的名字就是變量名或者對象名。同一個(gè)變量名在摸個(gè)區(qū)域內(nèi)只能定義一次，重復(fù)定義會出現(xiàn)錯(cuò)誤的。
聲明：有兩種作用，
1. 告訴編譯器，這個(gè)變量或者函數(shù)，我已經(jīng)定義了（開辟空間了），但是在別的地方，我先說明一下，免得編譯器報(bào)錯(cuò)。當(dāng)然，聲明可以多次出現(xiàn)。
2. 告訴編譯器，這個(gè)變量名或者對象名，我先預(yù)定了，其他地方不可以用了。和在飯館吃飯（人多）要提前預(yù)約一樣的道理。
定義和聲明最本質(zhì)的區(qū)別在于，聲明沒開辟空間，而定義則創(chuàng)建對象（變量）并開辟了空間。這是最重要的一點(diǎn)。
一. auto，register，extern，static，四種關(guān)鍵字
C語言說明變量的時(shí)，同時(shí)給出了兩個(gè)方面的信息：數(shù)據(jù)類型和存儲類。C語言中提供了存儲說明符auto，register，extern，static說明的四種存儲類別。
1. auto 是變量是C語言最常用的。編譯器在默認(rèn)的缺省情況下，所有變量都是auto的。對于函數(shù)的形參，也是auto型的。
2. extern，語言中存在這樣的一種變量，在一個(gè)函數(shù)中合法出現(xiàn)的同時(shí)，又可以在其他的函數(shù)中合法出現(xiàn)，這就是外部變量。它的生命周期是整個(gè)程序的執(zhí)行周期。
3. register，寄存器變量，其值存放在寄存器中，訪問速度快。有最快的關(guān)鍵字的稱呼。雖然寄存器的速度非常快，但是使用 register修飾符也有些限制的：register變量必須是能被 CPU寄存器所接受的類型。意味著 register變量必須是一個(gè)單個(gè)的值，并且其長度應(yīng)小于或等于整型的長度。而且register變量可能不存放在內(nèi)存中，所以不能用取址運(yùn)算符 “&”來獲取 register變量的地址。
4. static 靜態(tài)變量，兩個(gè)作用。第一個(gè)作用：修飾變量，都存在內(nèi)存的靜態(tài)區(qū)。
靜態(tài)局部變量：出現(xiàn)在函數(shù)體內(nèi)，生命周期是整個(gè)程序的執(zhí)行過程，由于被 static修飾的變量總是存在內(nèi)存的靜態(tài)區(qū)，即使該函數(shù)生命結(jié)束，其值不會被銷毀，同樣要修改該變量，就要到函數(shù)內(nèi)部完成，所以用起來比較安全，起到信息屏蔽的作用。
靜態(tài)全局變量：出現(xiàn)在函數(shù)體外，作用域僅限于變量被定義的文件中，其他文件即使用 extern聲明也沒法使用他。
第二個(gè)作用，修飾函數(shù)，函數(shù)前加 static使得函數(shù)成為靜態(tài)函數(shù)。但此處“static”的含義不是指存儲方式，而是指對函數(shù)的作用域僅局限于本文件(所以又稱內(nèi)部函數(shù))。使用內(nèi)部函數(shù)的好處是：不同的人編寫不同的函數(shù)時(shí)，不用擔(dān)心自己定義的函數(shù)，是否會與其它文件中的函數(shù)同名。
二. 基本數(shù)據(jù)類型----short、int、 long、char、float、double
這些關(guān)鍵字都是基本的數(shù)據(jù)類型，每種類型占據(jù)的內(nèi)存空間不一樣，其實(shí)每種類型相當(dāng)于一個(gè)模型，再通俗點(diǎn)就是一個(gè)模子。具體占多少個(gè)字節(jié)，可以用關(guān)鍵字sizeof去測一下。另外就就是存儲問題。不論是float還是double在存儲方式上都遵從IEEE的規(guī)范，float遵從的是IEEE R32.24 ,而double 遵從的是R64.53。
#include"stdio.h"
int main()
{
float a=999.999;
float b=0.005;
printf("%lf\n",a+b-1000.004);
return 0;
}
看看得到的結(jié)果并不是0，按數(shù)學(xué)計(jì)算本來應(yīng)該是0，但由于浮點(diǎn)數(shù)的存儲有微小的誤差從而導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果不是0
double m=3.3;
cout<<m;</m;
你輸入3.3，再調(diào)試監(jiān)測m的值你會發(fā)現(xiàn)存儲的是3.2999999999999998，而不是3.3.這就是本來是3.3而經(jīng)過存儲卻變的不是3.3.
對計(jì)算機(jī)來說，實(shí)數(shù)是不存在的東西。一般，計(jì)算機(jī)除了認(rèn)識“整數(shù)”——這個(gè)整數(shù)和數(shù)學(xué)中的整數(shù)也不是一個(gè)東西。
還認(rèn)識的一種數(shù)就是“浮點(diǎn)數(shù)”——和數(shù)學(xué)中的實(shí)數(shù)更是兩碼事。
三．最冤枉的關(guān)鍵字sizeof
經(jīng)常被我們當(dāng)成函數(shù)來使用，雖然造型很像函數(shù)，其實(shí)是關(guān)鍵字，
int i=0；
A),sizeof(int)； B)，sizeof(i)； C)，sizeof int； D)，sizeof i；
以上四種寫法都是正確的，結(jié)果為4.可以在VC6.0編譯器watch窗口下觀察，前兩種寫法很常見，但后面的也正確。從c和d正確可以排除sizeof是函數(shù)的說法，當(dāng)然我們在使用的時(shí)候還是加上括號，披著函數(shù)皮的關(guān)鍵字吧！
請看下面的例子：
struct Test
{    int Num；
      char*Pc；
      short sDtate；
      char ch[2];
      short S[4];
}*p;
那么這個(gè)結(jié)構(gòu)體的大小多少呢？他與共同體的區(qū)別很明顯，共同體所有成員變量都共用同一塊內(nèi)存，而結(jié)構(gòu)體每個(gè)元素都占用相應(yīng)地內(nèi)存。
共同體的最大的成員所占內(nèi)存為共同體占用內(nèi)存。
int：占4個(gè)字節(jié)（32系統(tǒng)）。
char*pc：4個(gè)：指針相當(dāng)于地址，地址就是你當(dāng)前操作系統(tǒng)的位數(shù)。如果是指針數(shù)組即存放指針的數(shù)組，占用的空間是4*數(shù)組的個(gè)數(shù)。
如果是數(shù)組指針即指向數(shù)組的指針，指針指向的是數(shù)組的地址，占用4個(gè)字節(jié)。
short sDtate：2個(gè)
char ch[2]:2個(gè)
short S[4]:2*4=8 short型數(shù)組
所以一起：4+4+2+2+8=20字節(jié)。VC下驗(yàn)證是正確的，不要以為這樣就沒事了，其實(shí)還是有問題的：字節(jié)對齊的問題。
struct S1
{
char c;
int i;
};
S1 s1={'a',0xFFFFFFFF};
問sizeof(s1)等于多少？char占1個(gè)字節(jié)，int占4個(gè)字節(jié)，那么加起來就應(yīng)該是5。這樣算對嗎?VC6中按默認(rèn)設(shè)置得到的結(jié)果卻是為8。
我們來好好琢磨一下sizeof的定義——sizeof的結(jié)果等于對象或者類型所占的內(nèi)存字節(jié)數(shù)，好吧，那就讓我們來看看S1的內(nèi)存分配情況：
以我的VC6.0為例，s1的地址為0x0012FF74，使用memory窗口觀察，其數(shù)據(jù)內(nèi)容如下：
0012FF74: 61 CC CC CC FF FF FF FF
你會發(fā)現(xiàn)中間夾雜了3個(gè)字節(jié)的CC？看看MSDN上的說明：
When applied to a structure type or variable, sizeof returns the actual size,which may include padding bytes inserted for alignment.
原來如此，這就是傳說中的字節(jié)對齊�。∧敲礊槭裁葱枰止�(jié)對齊？計(jì)算機(jī)組成原理教導(dǎo)我們這樣有助于加快計(jì)算機(jī)的取數(shù)速度，否則就得多花指令周期了。各個(gè)硬件平臺對存儲空間的處理上有很大的不同。一些平臺對某些特定類型的數(shù)據(jù)只能從某些特定地址開始存取。其他平臺可能沒有這種情況，但是最常見的是如果不按照適合其平臺的要求對數(shù)據(jù)存放進(jìn)行對齊，會在存取效率上帶來損失。這也是空間和時(shí)間的博弈。

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