【C语言】难点汇总复习(二)
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一、结构体
1.结构体内存对齐
对齐规则：
- 结构体的第一个成员对齐到和结构体起始位置偏移量为0的地址处。
- 其他成员变量对齐到对齐数的整数倍地址处；对齐数就是编译器默认对齐数和该成员变量大小中的较小值，VS中默认对齐数为8，Linux中没有默认对齐数，即对齐数就是该成员本身的大小。
- 结构体总大小是最大对齐数的整数倍，最大对齐数就是结构体中每个成员变量中最大的对齐数。
- 如果嵌套了结构体的情况下，嵌套的结构体对齐到自己成员中最大对齐数的整数倍处，结构体的整体大小就是所有最大对齐数（包含嵌套结构体中成员的对齐数）的整数倍。
为什么存在内存对齐？
- 平台原因（移植原因）：不是所有硬件平台都支持访问任意地址上的数据的，某些硬件平台只能在某些地址处取某些类型的数据，否则抛出硬件异常。
- 性能原因：为了访问未被对齐的内存，处理器可能需要访问两次内存，而对齐后的进需要一次内存访问。
- 总的来说，结构体的内存对齐是拿空间换时间的做法。
结构体在对齐方式不合适的情况下，我们可以自己更改默认对齐数：
#include <stdio.h>
#pragma pack(1)//设置默认对⻬数为1
struct S
{
char c1;
int i;
char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的对⻬数，还原为默认
int main()
{
//输出的结果是什么？
printf("%d\n", sizeof(struct S));
return 0;
}
//62. 位段
位段的内存分配：
- 位段的成员可以是int / unsigned int / signed int / char 等类型。
- 位段的空间上是按照需要以4个字节或者1个字节的方式来开辟的。
- 位段涉及很多不确定因素，是不跨平台的，注重可移植性的程序应避免使用位段。
- 和结构体相比，位段能达到同样的效果，并且能很好的节省空间，但存在跨平台问题。
展示一个在VS2013环境的使用案例：
3.联合体
联合体最大的特点是所有成员共用同一块内存空间，所以联合体也叫共用体。
联合体大小的计算：
- 联合体的大小至少是最大成员的大小
- 当最大成员大小不是最大对齐数的整数倍时，就要对齐到最大对齐数的整数倍
union Un1
{
char c[5];
int i;
};
union Un2
{
short c[7];
int i;
};
int main()
{
//下⾯输出的结果是什么？
printf("%d\n", sizeof(union Un1));
printf("%d\n", sizeof(union Un2));
return 0;
}
//8,16可以使用联合体来判断当前机器的大小段：
int check_sys()
{
union
{
int i;
char c;
}un;
un.i = 1;
return un.c;//返回1是⼩端，返回0是⼤端
}4.枚举
我们可以使用#define定义常量，为什么要用枚举？
枚举的优点：
- 增加代码的可读性和可维护性
- 和#define相比有类型检查，更严谨，也能调试
- 使用方便，能一次性定义多个常量
- 枚举是遵循作用域规则的，枚举声明在函数内就只能在函数内使用
enum Color//颜⾊
{
RED=2,
GREEN=4,
BLUE=8
};二、编译链接过程
- 预处理阶段：删除所有#define，展开所有宏定义，处理所有条件编译、#include，删除所有注释，添加行号和文件名标识方便后续生成调试信息
- 编译：进行词法分析、语法分析、语义分析及优化，生成汇编代码
- 汇编：将汇编代码转换生成机器可执行的指令
- 链接： 地址和空间分配，符号决议和重定位等步骤
三、预处理详解
1.define定义常量
建议不要加上分号; 否则可能会很容易造成问题
#define MAX 1000;
#define MAX 10002.define定义宏
#define SQUARE( x ) x * x如上示例，这个宏接收一个参数x，然后把SQUARE（5）替换为5*5
但这个宏存在一个问题，就是在如下代码执行时，会产生与预期不符的情况：
int a = 5;
printf("%d\n" ,SQUARE( a + 1) );
//替换为：a + 1 * a + 1 结果为11
//要解决只能改为：#define SQUARE(x) (x) * (x)因此在实现带参的宏定义时，最好加上括号，不要嫌弃括号太多，这是保证正确的必备途径
3.宏和函数的区别
//宏有时候能做到函数做不到的事情，例如：
#define MALLOC(num, type)\
(type )malloc(num sizeof(type))
...
//使⽤
MALLOC(10, int);//类型作为参数
//预处理器替换之后：
(int *)malloc(10 sizeof(int));
四、部分关键字
1.extern
extern关键字的作用：
extern关键字用于声明一个变量或者函数，指明它是在其他文件中定义的，提醒编译器去其他文件中去找其定义
2.volatile
volatile关键字的作用：
volatile关键字用于告诉编译器当前修饰的变量可能会被意外修改，因此编译器不能直接去寄存器里拿这个变量，而必须去内存中去那这个变量
3.static
static的几个用处：
1.修饰局部变量，正常的局部变量在出了作用域后就会销毁，使用static修饰后能使局部变量生命周期变长，只有在整个程序走完才会销毁，但作用域不变，出了作用域无法识别
2.修饰全局变量，正常的全局变量在任何.c文件中都可见，而static修饰后，它的属性由外部链接变为内部链接，使得该全局变量只能在本.c文件中可见3.修饰函数，用static修饰函数后，会改变函数的链接属性，由外部链接变为内部链接，导致此函数只能在本.c文件中可见
原文地址：https://blog.csdn.net/2301_80555259/article/details/145105584
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