关于《C和指针》的学习笔记

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　　有了之前的基础，此文只是把一些以前没有注意到的和值得学习的知识做一个记录。

第一章

　　作者认为使用#if 0 .... #endif比用/*和*/好，因为后者不能嵌套。但是对于//并没有说明。

第二章　　

　　三字母词，用两个问号加一个符号表示另一个符号，比较类似于转义字符。查阅了一些资料，它的使用与编译器有关，了解即可，防止字符串常量被错误的解释。
代码如下：

??( == [ 　　?? == {　　 ??= == # 

??) == ] 　　?? == } 　　??/ ==  

??! == | 　　??' == ^　　  ??- == ~ 

　　对于嵌套较深的函数，作者建议把它分成几个函数来实现，不至于使用Tab缩进过多。

第三章　　数据

　　对于static的复杂用法，当它用于函数定义或代码块之外的变量声明时，static用于修改标识符的连接属性，从external改为internal，但标识符的存储类型和作用域不受影响。用这种方式声明的函数或变量只能在声明它们的源文件中访问。当它用于代码块内部的变量声明时，static用于修改变量的存储类型，从自动变量修改为静态变量，但变量的链接属性和作用域不受影响。用这种方式声明的变量在程序执行之前创建，并在程序的整个执行期间一直存在，而不是每次在代码块开始执行时创建，在代码块执行完毕后销毁。

第五章　　操作符和表达式

　　移位操作，当移动的位数为负值时，具体的结果与编译器有关或者是未定义的，比如a-5可能是左移27位。

　　形如a+=1的操作效率比a=a+1高，等价的a[ 2 * (y - 6*f(x)) ]=a[ 2 * (y- 6*f(x))] + 1与a[ 2 * (y- 6*f(x))] += 1相比，后者不用重复计算下标。

　　sizeof x的形式是允许的。sizeof()并不对表达式求值，因此sizeof(a=b+1)中的a没有赋值。

　　访问指向结构的指针的成员时只用-。

第六章　　指针

　　未初始化的指针会导致错误。int *a; *a = 12，这使a指向的地址的内容被修改，结果是无法预料的。

　　作者认为在诸如搜索元素而未找到时返回值为NULL指针虽然是C的常用技巧，但违背了软件工程的原则：“用一个单一的值表示两种不同的意思是件危险的事，因为将来很容易无法弄清哪个才是它的真正用意”。安全的策略是返回两个值，表示是否成功的状态值和查找成功时所查找到的元素值。

第七章　　函数

　　无参数的函数原型声明应该写作这样：int func(void); 目的是不与旧式风格声明混淆。

　　递归解决问题比非递归更为清晰，对于一个复杂问题，难以用迭代形式实现时，递归实现的简洁性可以补偿它所带来的开销。Fibonacci是一个常见的递归的例子，但冗余计算很多，开销太大，实际上并不如迭代实现。
代码如下：

Fibonacci的迭代实现

long fibonacci(int n)
{
    long result;
    long previous_result;
    long next_older_result;

    result = previous_result = 1;

    while( n 2) {
       n -= 1;
       next_older_result = previous_result;
       previous_result = result;
       result = previous_result + next_older_result;
     }
    return result;
}

　　可变参数列表的使用：头文件stdarg.h，其中声明了一个类型va_list和三个宏va_start、va_arg、va_end。通过声明va_list类型的变量与这几个宏配合使用，访问参数的值。函数声明了一个var_arg的变量用于访问参数列表未确定部分，它通过va_start初始化。第1个参数是va_list变量的名字，第2个参数是省略号前最后一个有名字的参数。初始化过程把var_arg变量指向可变参数部分第1个参数。va_arg接受两个参数：va_list和参数列表的下一个参数的类型。va_arg返回参数的值并使var_arg指向下一个可变参数。访问完毕调用va_end。
代码如下：

#include stdarg.h

float average( int n_values, ... )
{
    va_list var_arg;
    int count;
    float sum = 0;

    /*准备访问可变参数*/
    va_start( var_arg, n_values) ;

    /*添加取自可变参数列表的值*/
    for (count = 0; count n_values; count += 1) {
        sum += va_arg( var_arg, int);
    }

    /*完成处理可变参数*/
    va_end(var_arg);
    return sum/n_values;
}

　　可变参数的宏并不能判断参数数量和参数类型，而后者可能会造成缺省参数类型的提升。解决这两个问题的方法是使用命名参数，也就是可变参数列表中总有一个有名字的参数的原因。

第八章　　数组

　　int array[10];int *ap =array+2;在这之后，ap[0]在C里是合法的，它等同于array[2]，ap[-1]同样是合法的，即array[1]。

　　指针比数组更有效率的场合：for循环的ap++比循环体中的array[a] = 0有效率，前者的乘法计算只有一次，用于1与数据类型长度相乘，而后者每次都需要进行计算。
代码如下：

/* 使用数组 */
int array[10], a;
for ( a = 0 ; a 10; a +=1 )
    array[a] = 0;

/* 使用指针 */
int array[10], *ap;
for ( ap = array ; ap array + 10; ap ++ )
    *ap = 0;

　　数组特别是庞大的数组的初始化时间可能非常可观，因此当数组的初始化局部于一个函数或代码块时，应当考虑程序每次都对其进行重新初始化是否值得。若否，把数组声明为static。

　　使用指针访问多维数组的方法，例如对于数组int matrix[3][10]，声明int *mp = matrix是错误的，因为matrix并非一个指向整型的指针，而是一个指向整型数组的指针。int (*p)[10] = matrix是可以的，p指向matrix第一行，实现对数组的逐行访问。如果需要逐个访问，则使用int *pi = &matrix[0][0]或int *pi = matrix[0]，使它指向第一个元素。而 int (*p)[] = matrix;是不正确的，它的值根据空数组的长度调整，这一错误有的编译器不能捕捉到。函数传参数类似。

　　多维数组显式初始化，只有第一维能够推算出，其他维不能省略。

第九章　　字符串、字符和字节

 　　无符号数的谨慎使用：strlen返回无符号数，因此if(strlen(x) - strlen(y)=0) ...永远是真。这种情况下应该写为if(strlen(x)=strlen(y)) ...或者采用强制类型转换把其转为int。

　　strtok保存它所处理的函数的局部状态信息，因此不能用它同时解析两个字符串。

　　字符串函数遇到NULL字节结束操作，想要处理非字符串数据时不受到这个限制，可以使用另一组相关的函数：memcpy、memmove、memcmp、memchr、memset。

第十章　　结构和联合

　　参数为结构的函数，传递指针比传值调用更高效，这是因为后者需要建立一份结构的拷贝。f(type_struct *s){s-x};调用即为f(&s)。如果对这个结构的成员访问次数超过3次，声明为寄存器变量会更加有效。为了避免不适当的修改，可以把参数声明为const，将返回值赋给原结构（或它的一个成员）。

　　位段只是进行了简单的了解，它是一种指定了成员长度的特殊结构。

第十三章　　高级指针话题

　　回调函数的使用可以解决类似于比较不明类型数据的问题，这里也是第一次系统地认识回调函数。

第十四章　　预处理器

　　消除多重包含的危险的方法，在每个头文件写入以下内容：
代码如下：

#ifndef _HEADRNAME_H
#define _HEADRNAME_H 1
/* All the stuff that you want in the header file*/
#endif

第一次被包含时将_HEADRNAME_H定义为1，再次被包含时将被忽略。即使把它写做#define _HEADRNAME_H都是可以的。但是仍应该尽可能避免多重包含。

第十五章　　输入输出函数

　　freopen用于打开（或重新打开）一个特定的文件流，原型：FILE *freopen(char const *filename,char const *mode, FILE *stream)，其中最后一个参数就是需要打开的流。它首先试图关闭这个流，然后用指定的文件和模式重新打开这个流，失败返回NULL，成功返回第三个参数。

　　ungetc把先前读入的字符返回到流中，使它可以以后被重新读入。《C程序设计语言》上有一个字符处理的例子用到了它，在此复习一下。当fseek、fsetpos或rewind改变流的位置时，所有退回的字符都将被丢弃。

　　gets和puts与fgets和fputs的区别在于，gets读取一行输入时，并不在缓冲区存储结尾的换行符，puts写入一个字符串时，它在字符串写入后向输出再添加一个换行符。另外gets不判断缓冲区长度，而这会造成危险。

　　feof判断流是否处于文件尾，ferror报告流的错误状态，clearerr对指定流的错误标志进行重置。

　　tmpfile创建一个临时文件保存数据，程序结束时就被删除。临时文件的名字由tmpnam创建。

第十六章　　标准函数库

　　volatile是类型修饰符，被设计用来修饰被不同线程访问和修改的变量，阻止编译器以一种可能修改程序含义的方式“优化”程序。

　　vprintf、vfprintf、vsprintf用于打印可变参数列表，功能类似于对应的prinft等函数，但参数是一个可变参数列表arg。

　　getenv获取环境变量，如果找到就用指针返回，否则返回NULL。

　　locale是一组特定的参数，每个国家可能不同，目的是增强C的世界范围内的通用性，不详细记述。

　　对于十七章经典抽象数据类型和第十八章运行时环境，前者已经比较熟悉，后者与汇编结合紧密，只是粗略浏览了一下，这本书姑且算是看完了。