梦开始的地方——C语言中那些细节

Posted 2022-11-25 爱敲代码的三毛

文章目录

• static关键字
• • 1.static修饰局部变量
  • 2. static修饰全局变量
  • 3. static修饰函数
• 函数的默认返回值
• 隐式类型转换
• • 1.整形提升
  • 2. 整型提升的意义
  • 3. 算数转换

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static关键字

1.static修饰局部变量

• 生命周期延长：该变量不随函数结束而结束，变成了全局变量的生命周期
• 初始化：只在第一次调用该函数时进行初始化（函数中局部变量）
• 记忆性：后序调用时，该变量使用前一次函数调用完成之后保存的值
• 存储位置：不会存储在栈上，放在数据段
• 修饰变量时，没有被初始化时会被自动初始化为0

来看下面这段代码

#include <stdio.h>

void prt()

	static int a = 0;
	a++;
	printf("%d ", a);

int main()

	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	
		prt();
	

	return 0;

输出

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

2. static修饰全局变量

静态全局变量，改变了全局变量的链接属性，使它的外部链接属性变成了内部链接属性只能在当前源文件内使用

3. static修饰函数

静态函数，同样也消除了它的外部链接属性，只能在当前源文件使用

函数的默认返回值

函数在不写放回值的时候默认返回的是整形，返回随机值

#include <stdio.h>

prt()

	

int main()

	printf("%d", prt());

	return 0;

隐式类型转换

1.整形提升

C的整型算术运算总是至少以缺省整型类型的精度来进行的。
为了获得这个精度，表达式中的字符和短整型操作数在使用之前被转换为普通整型，这种转换称为整型提升
注意：整形提升是以符号位来进行提升的

来看一段代码

#include <stdio.h>
int main()

	char a = 3;
	char b = 127;

	char tmp = a + b;
	printf("%d\\n", tmp);
	
	return 0;

//输出
-126

• 数字3的原反补码：00000000000000000000000000000011

• 把3放到一个字节的char类型中就会发送截断，变成：00000011

• 数字127的原反补码：00000000000000000000000001111111

• 把数字127放到一个字节的char类型中也会发送截断,变成：01111111

• 当字符a和字符b进行相加的时候，就会发送整形提升。会把char类型提升成4个字节的整形再相加，在左边添加上符号位0进行整形提升

• 00000000000000000000000000000011 整形提升后a的补码

• 00000000000000000000000001111111 整形提升后b的补码

• 00000000000000000000000010000010 相加和

• 因为1个字节是8个比特位，存放到tmp里就会发送截断，这个时候tmp里装的就是：10000010，最前面的1是符号位

• 而在pritf(“%d”)，以整形的方式来打印的时候又会发生整形提升。（而整形提升是以符号位来进行提升的）

• 10000010 发生整形提升

• 11111111111111111111111110000010（注意这是存在内存中的补码）

• 11111111111111111111111110000001 减一得到反码

• 10000000000000000000000001111110除符号位外取反得到原码

• 最后打印的就是有符号的 10000000000000000000000001111110，也就是 -126

代码示例2

#include <stdio.h>
int main()

	char a = 0xB6;//1011 0110 使用时发送整形提升
	//00000000 00000000 00000000 10110110
	
	short b = 0xb600;
	int c = 0xb6000000;
	printf("%d", (int)a);
	if (a == 0xb6)
		printf("a");
	if (b == 0xb600)
		printf("b");
	if (c == 0xb6000000)
		printf("c");
	return 0;

//输出c

• a发送整形提升后截断
• 00000000 00000000 00000000 10110110
• 10110110转换为十进制就是-74
• b发生整形提升后截断变成10110110 00000000,变成了-18944
• 它们的第一位都是符号位

代码示例3

#include <stdio.h>
int main()

	char a = 1;
	printf("%d\\n", sizeof(a));
	printf("%d\\n", sizeof(+a));
	printf("%d\\n", sizeof(-a));

	return 0;

//输出
1
4
4
//发生了整形提升

只要一个数参与了运算这个数不满足整形大小，就会发送整形提升，并且时以符号位进行提升的。

2. 整型提升的意义

表达式的整型运算要在CPU的相应运算器件内执行，CPU内整型运算器(ALU)的操作数的字节长度
一般就是int的字节长度，同时也是CPU的通用寄存器的长度。
因此，即使两个char类型的相加，在CPU执行时实际上也要先转换为CPU内整型操作数的标准长
度。
通用CPU（general-purpose CPU）是难以直接实现两个8比特字节直接相加运算（虽然机器指令
中可能有这种字节相加指令）。所以，表达式中各种长度可能小于int长度的整型值，都必须先转
换为int或unsigned int，然后才能送入CPU去执行运算

3. 算数转换

如果某个操作符的各个操作数属于不同的类型，那么除非其中一个操作数的转换为另一个操作数的类
型，否则操作就无法进行。下面的层次体系称为寻常算术转换

long double
double
float
unsigned long int
long int
unsigned int
int

如果某个操作数的类型在上面这个列表中排名较低，那么首先要转换为另外一个操作数的类型后执行运算

比如 int 和 float进行运算，会先将 int 转换为flaot类型，int 和 long int 进行运算会将 int 先转换为 long int

int是最低的

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