课程3——程序结构关键字

声明：本系列随笔主要用于记录c语言的常备知识点，不能保证所有知识正确性，欢迎大家阅读、学习、批评、指正！！你们的鼓励是我前进的动力。严禁用于私人目的。转载请注明出处：http://www.cnblogs.com/myblesh/

c语言中常用的控制关键字主要有if、switch、do、 while、for,extern,goto,const等；

1.if

基本概念： if语句用于根据条件选择执行语句，else不能独立存在且总是与它距离最近的if相匹配，else语句可以连接其他if语句。

注意点：if语句中与零值比较

(1) bool类型变量应该直接出现于条件中，不要进行比较（因为在c语言中是没有bool型的，bool往往是是编译器用枚举变量定义的；此外 0表示fasle，非0表示true）;参看示例代码1

(2) 普通变量与0值（常量数值）比较时，0值（常量数值）出现在比较符号左（工程经验，编程习惯）

(3) float类型变量不能直接和0值比较，需要定义精度;参看示例代码2

示例代码１：

#include <stdio.h> 

typedef enum _bool
{
FALSE = 0,
TRUE = -1
}BOOL;

int main()
{
    BOOL b = TRUE;
if (b == true)  //if (b == 1)
{
printf("Ok\n");
}
else
{
printf("ERROR\n");
}
return 0;
} 

示例代码２：

#include <stdio.h>

#define E 0.00000001

int main()
{
	float f = 5.0;
	if (((5-E) <= f) && (f <= (5 + E)))
	{
		printf("ok\n");
	}
	else
	{
		printf("error\n");
	}
	return 0;
}

2.switch 

switch对应单个条件，多个分支的情形，每个case语句分支必须要有break，否则导致分支重叠，default语句有必要加上以处理特殊情况。

Note：case语句中的值只能是整型或字符型

3.If 和 Switch 分支语句比较

if实用于 需要“按片”或范围进行判断的情形

switch实用于 需要对各个离散值进行分别判断的情形

if从功能上可以取代switch，但switch不能代替if，switch对于多分支情形判断的情况更简洁。

4.循环语句

工作方式：通过条件表达式判定是否执行循环体；条件表达式遵循if语句表达式的原则。

do while for区别：

do语句先执行后判断，循环体至少执行一次；

while语句先判定后执行，循环体可能不执行；

for语句先判定后执行，相比while更简洁些；

示例代码3：

// 三种循环语句使用对比

// 累加自然数
#include <stdio.h>

int f1(int n)
{
    int ret = 0;
    int i = 0;

    for(i=1; i<=n; i++)
    {
        ret += i;
    }

    return ret;
}

int f2(int n)
{
    int ret = 0;

    while( (n > 0) && (ret += n--) );

    return ret;
}

int f3(int n)
{
    int ret = 0;

    if( n > 0 )
    {
        do
        {
            ret += n--;
        }while( n );
    }

    return ret;
}

int main()
{
    printf("%d\n", f1(10));
    printf("%d\n", f2(10));
    printf("%d\n", f3(10));
}

5. break 和continue的区别

break表示终止循环（可以是0次或1次以上）的执行；可以理解为跳出一个程序“块”。

continue 表示终止本次循环体，进入下一次循环执行。

问题：switch能否中使用continue？

答案：不能。在程序设计中，存在三种语句执行顺序。顺序结构，分支结构，循环结构。switch不是循环控制语句，而是属于程序的分支结构。continue可以跳出循环结构进入下一次循环，break可以跳出分支、循环结构（一个程序“块”）。

6. do 和 break妙用体现函数设计思想

关于函数设计的思想可以参考函数专题一节，这里的代码示例最主要的思想：一个入口，一个出口原则。防止内存泄露。

示例代码4：

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

int func(int n)
{
    int i = 0;
    int ret = 0;
    // 从堆空间分配一片内存
    int* p = (int*)malloc(sizeof(int) * n);

    do
    {
        if( NULL == p ) break; // 跳出本次循环，而不是返回

        if( n < 0 ) break;  // 跳出本次循环，而不是返回

        for(i=0; i<n; i++)
        {
            p[i] = i;
            printf("%d\n", p[i]);
        }

        ret = 1;
    }while(0);

    // 从堆空间释放已分配的内存空间
    free(p);

    return ret;
}

int main()
{
    if( func(10) )
    {
        printf("OK");
    }
    else
    {
        printf("ERROR");
    }
}

7. goto使用

在实际项目开发经验中，我们一般是不用goto语句跳转，因为goto会打乱我们的程序结构化设计思想。不过，在linux的源码中常见goto是个例外。

8.void的意义

修饰函数返回值和参数，仅仅表示无

不存在void类型变量，即c语言中没有定义究竟void是多大内存的别名；

没有void的标尺，无法在内存中裁剪出void对应的变量；

void 指针的意义：

1.void * 作为左值接受任意类型的指针；

2.void * 作为右值赋值给其它指针需要做类型强制转换

9.extern的使用

1.extern用于声明外部定义的函数和变量；

2.“告诉”编译器用c语言方式实现；

　　

10.sizeof是什么？

1.是编译器的内置指示符，不是函数；

2.“计算”相应实体所占内存的大小

3.sizeof的值在编译期间就已经确定

示例代码5

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a;

    printf("%d\n", sizeof(a));
    printf("%d\n", sizeof a);
    printf("%d\n", sizeof(int));

    return 0;
}

11.const

const修饰变量

1.const修饰的变量是只读的，其本质还是变量

2.const只对编译器有用，在运行时无用

const修饰数组

1.const修饰的数组是只读的

2.const修饰的数组空间不可被改变

const修饰指针

const修饰函数参数和返回值

1.修饰函数参数表示在函数体内不改变参数的值

2.修饰函数返回值表示返回值不可被改变，多用于返回指针的情形

12. volatile 总结

1.可以理解为“编译器警告指示字”；

2.告诉编译器每次去内存中取变量值

3.修饰可能被多个线程访问或可能被未知因素更改的变量

具体关于volatile的分析参考http://www.cnblogs.com/myblesh/articles/2890901.html

13.结构体struct和union

思考：空结构体占据多大内存？？？？下面程序的输出结果？

柔性数组

1.由结构体产生的，即数组大小待定的数组

2.c语言中规定结构体中的最后一个元素可以是大小未知的数组

3.由结构体产生的柔性数组定义如下：

struct SoftArray
{
  int len;
  int arr[];
};

使用柔性数组实现婓波拉次数列

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

typedef struct _soft_array
{
    int len;
    int array[];
}SoftArray;

SoftArray* create_soft_array(int size)
{
    SoftArray* ret = NULL;

    if( size > 0 )
    {
        ret = (SoftArray*)malloc(sizeof(*ret) + sizeof(*(ret->array)) * size);

        ret->len = size;
    }

    return ret;
}

void fac(SoftArray* sa)
{
    int i = 0;

    if( NULL != sa )
    {
        if( 1 == sa->len )
        {
           sa->array[0] = 1;
        }
        else
        {
            sa->array[0] = 1;
            sa->array[1] = 1;

            for(i=2; i<sa->len; i++)
            {
                sa->array[i] = sa->array[i-1] + sa->array[i-2];
            }
        }
    }
}

void delete_soft_array(SoftArray* sa)
{
    free(sa);
}

int main()
{
    int i = 0;
    SoftArray* sa = create_soft_array(10);

    fac(sa);

    for(i=0; i<sa->len; i++)
    {
        printf("%d\n", sa->array[i]);
    }

    delete_soft_array(sa);

    return 0;
}

  struct 和union的区别
    1.struct中的每个域在内存中都独立分配空间

    2.union只分配最大域的空间，其他域共享该空间

  思考：如何判断系统大小端模式？？？？

小端：较高的有效字节存放在较高的的存储器地址，较低的有效字节存放在较低的存储器地址。
    大端：较高的有效字节存放在较低的存储器地址，较低的有效字节存放在较高的存储器地址

14.enum枚举类型

1.enum是一种自定义类型；

2.enum默认常量在前一个值的基础上依次加1；

3.enum类型的变量只能取定义时的离散值，变量类型是int；

4.枚举常量是真正意义上的常量，这与const修饰的变量不同（只读），枚举常量是一种特定类型的常量

15.typedef的意义

思考：typedef的具体意义？

1.用于给已存在的数据类型重命名，而不是定义一种新的数据类型

2.并没有产生新的类型

3.重定义的数据类型不能进行unsigned和sighed的扩展

16.typedef和#define的区别

typedef是给已存在类型取别名；

#define是替换，无别名概念；

答案：p1 和p2 p3 是指向字符串类型的指针，p4是字符类型的变量