零碎的知识 ¶

约 1631 个字 16 行代码预计阅读时间 8 分钟

这里放置一些不成体系的小知识点 仍在更新！

1 typeof & define¶

只可意会，看下面的例子

C

typedef int *PTR;
PTR a,b;

此时a,b都是指针变量。

C

#define PTR int*
 ```
 ```
PTR a,b;

此时等同于

Text Only

int *a,b;

只有a为指针变量，而b为整型变量。

2 符号位的扩展 ¶

Text Only

int main()
{
    char a = -56;
    char b = -256;
    char c = -512;
    char d = 128;
    char e = 64;
    printf("%u %u %u %u %u", a,b,c,d,e);

    //128二进制原码10000000000000000000000010000000

    //128二进制补码11111111111111111111111110000000

    //存到a中为10000000

    //u为打印无符号整形，类型提升为11111111111111111111111110000000

    //打印出一个很大的数字。

    //10000000000000000000000100000000  -256的原码

    //11111111111111111111111100000000        补码

    //存到a中为00000000

    //类型提升后为00000000000000000000000000000000

    //类型提升提升的是原来的符号位比如10000000类型提升后就往前面加1，01000000提升就往前面加0

    //对于d来说看似是个正数，符号位是0类型提升也应该补0，但是被char 类型截断后是个负数，所以类型提升还是往前补1
    return 0;
}

运行结果

PS char 类型的取值范围
0000000
0000001
0111111
1000000
1000001
1111111

取值范围是 -128->127

3 scanf()¶

问：你是一名擅长C语言的专业教授，我是C语言的初学者，请你结合缓冲区的变化详细分析一下输入3\n\n\naha\n后下列程序会产生什么输出结果

C

int main()
{
    int x;
    char ch1, ch2, ch3;
    scanf("%d\n", &x);
    printf("%d", x);
    ch1 = getchar();
    ch2 = getchar();
    ch3 = getchar();
    printf("hello");
    printf("%c%c%c", ch1, ch2, ch3);
    return 0;
}

[GPT4o] 答： - 缓冲区变化的逐步分析

假设用户按下键盘输入 3\n\n\naha\n，缓冲区的初始内容如下：

Text Only

3\n\n\naha\n

第一步：执行 scanf("%d\n", &x);

scanf 的%d :
%d 会读取缓冲区中的整数，3 被成功读取到变量 x 中；
缓冲区剩下：
Text Only
```
\n\n\naha\n
```
%d\n 的\n :
%d\n 中的 \n 表示“忽略空白字符（包括空格和换行）”：
它会跳过一个或多个换行符（或者其他空白字符），直到遇到非空白字符才停止；
因此，scanf 会消费掉所有的换行符 \n\n\n，缓冲区剩下：
Text Only
```
aha\n
```
变量状态：
x = 3
缓冲区剩下：
Text Only
```
aha\n
```

第二步：执行 printf("%d", x);

打印变量 x 的值：输出：3

第三步：执行 ch1 = getchar();

getchar 从缓冲区中读取一个字符：
缓冲区当前内容为 aha\n；
getchar 读取第一个字符 a，将其赋值给 ch1；
缓冲区剩下：
Text Only
```
ha\n
```

第四步：执行 ch2 = getchar();

getchar 再次从缓冲区中读取一个字符：
缓冲区当前内容为 ha\n；
getchar 读取第一个字符 h，将其赋值给 ch2；
缓冲区剩下：
Text Only
```
a\n
```

第五步：执行 ch3 = getchar();

getchar 再次从缓冲区中读取一个字符：
缓冲区当前内容为 a\n；
getchar 读取第一个字符 a，将其赋值给 ch3；
缓冲区剩下：
Text Only
```
\n
```

第六步：执行 printf("hello");

打印字符串 hello：输出：hello

第七步：执行 printf("%c%c%c", ch1, ch2, ch3);

打印字符ch1 , ch2 , 和 ch3：
ch1 = 'a'
ch2 = 'h'
ch3 = 'a' 输出：aha

最终输出

将所有的输出汇总，程序输出为：

Text Only

3helloaha

总结

缓冲区在输入过程中会动态变化：

scanf 中的 %d\n 会读取整数并消费多余的换行符；
getchar 从缓冲区逐个读取字符，依次消耗。

输入 3\n\n\naha\n 按顺序处理后：

x = 3
ch1 = 'a'
ch2 = 'h'
ch3 = 'a'

最终输出为：

Text Only

3helloaha

4 大小端 ¶

在计算机中，大小端是指在多字节数据（如整数、浮点数等）存储在内存中的字节顺序。不同的计算机架构可能使用不同的字节顺序来存储数据，通常有两种方式：大端和小端

大端

在大端模式下，数据的高字节存储在低地址（内存的起始位置），低字节存储在高地址。

例子： 假设你有一个 32 位整数 0x12345678，它由 4 个字节组成，分别是： - 0x12（高字节） - 0x34 - 0x56 - 0x78（低字节）

在大端模式下，这个整数将按如下顺序存储在内存中：

地址	0x00	0x01	0x02	0x03
数据	0x12	0x34	0x56	0x78

小端 - 在小端模式下，数据的低字节存储在低地址，高字节存储在高地址。

例子： 对于同样的 32 位整数 0x12345678，在小端模式下，它将按如下顺序存储：

地址	0x00	0x01	0x02	0x03
数据	0x78	0x56	0x34	0x12

大小端的影响

数据交换问题：不同的计算机架构可能使用不同的字节顺序，导致在跨平台或跨网络传输时，数据解释不一致。
网络协议：例如，TCP/IP 协议通常使用大端顺序（网络字节顺序）来确保跨网络的数据一致性。

示例：整数 0x01020304 的存储方式

大端存储：

地址	0x00	0x01	0x02	0x03
数据	0x01	0x02	0x03	0x04

小端存储：

地址	0x00	0x01	0x02	0x03
数据	0x04	0x03	0x02	0x01

为什么要区分大小端？

兼容性：不同硬件架构（如 x86 使用小端，某些 RISC 架构使用大端）可能需要不同的字节顺序。
性能优化：一些处理器在特定字节顺序下的性能更好，因此操作系统和程序可能根据平台调整字节顺序。

总结

大端：将数据的高字节存储在低地址。
小端：将数据的低字节存储在低地址。
应用：在跨平台或网络通信中，理解大小端是非常重要的。

5 const 和 define 定义不变量时的区别 ¶

示例： const int N = 100; 和 #define N 100; 的区别

const int N = 100;

类型安全 : const 定义了一个类型安全的常量，具有明确的类型（在这里是 int）。
作用域 : const 常量遵循 C++ 的作用域规则，可以是局部的或全局的。
调试友好 : 在调试时，const 常量可以更容易地被识别和检查。
编译时常量 : 可以用于需要编译时常量的上下文中，如数组大小。

#define N 100;

宏定义 : #define 定义的是一个宏，宏是预处理器指令，在编译之前进行文本替换。
类型不安全 : 宏定义没有类型检查，可以用于任何类型。
作用域 : 宏定义的作用域通常是全局的，但也可以在局部范围内定义。
调试困难 : 宏定义在调试时不容易被识别和检查。
编译时替换 : 宏在编译时被展开，因此可以用于需要编译时替换的上下文中，如数组大小。