《C语言深度剖析》第一章 关键字详解 p4 C语言从入门到入土(进阶篇)

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了《C语言深度剖析》第一章 关键字详解 p4 C语言从入门到入土(进阶篇)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

目录

1. return 关键字

1.1 这段代码是能打印出函数里面的内容,但是为什么呢? 

1.2 为什么会打印出来随机数呢?

 1.3 然后继续问,计算机中,释放空间是否真的需要将我们的数据全部清为0/1?

1.4 又一个问题,在开辟函数栈帧的时候,为什么就一定会开辟刚刚好的空间呢,即里面变量再多,内容再多,也不会有什么问题:

 1.5 又又又一个问题:为什么临时变量具有临时性?

1.6 但是如果不接收函数的返回值呢?

2. const关键字

2.1 const 修饰的只读变量

2.2 那const修饰的意义在哪里?

2.3 那什么地方的数据是真正的不可被修改呢?

2.4 const修饰一般变量

2.5 const修饰数组——只读数组

2.6 const修饰指针

2.7 const修饰指针例如:

2.8 又一个问题:函数传地址会形成临时变量吗?

 证明:

3. 最易变的关键字——volatile 

不加 volatile

加 volatile

其他问题


本章节文章是作者通过观看《C语言深度剖析》等各种资料总结的精华,基础部分省略了不少,是为了让大家能够更加深入了解C语言的魅力!因为为了避免与之前的文章发生赘述,所以就直接讲作者认为的精华部分哈!现在正文开始!  

 谁都不能阻挡你成为更优秀的人。 

1. return 关键字

首先我们先来看这一段代码
 

1.1 这段代码是能打印出函数里面的内容,但是为什么呢? 

1.2 为什么会打印出来随机数呢?

首先,如何理解栈帧销毁,计算机中所谓的删除数据究竟是在做什么?

然后我们再看一下内存的大致分布图:

 1.3 然后继续问,计算机中,释放空间是否真的需要将我们的数据全部清为0/1?

1.a:我们拿的不是x,是x的内容,虽然函数栈帧释放了,但是并不是清空数据。

   b:return x  是放在寄存器里面的,不会随着函数栈帧的销毁而销毁。

2.我们在前面已经详细了解了函数栈帧的创建和销毁,知道调用函数形成栈帧,函数返回,释放栈帧。即当show函数返回的时候,他开辟的栈帧就已经销毁了,也就是说,那一块空间不归他管,其他的函数可以随时去用,在这里,因为printf也是函数,所以在使用时也会开辟函数栈帧,即覆盖了之前字符串的数据(开辟函数栈帧的时候,会有一个初始化空间为全C的过程,不知道大家还记不记得,不记得可以去看看前面的函数栈帧的专门的一篇文章哈!),所以打印出来的时候是随机值!

3.释放空间其实本质上就是之前空间上的数据允许被别的数据直接覆盖(作者理解的哈)。

可以用下面两张图加深理解: 

变乱码是覆盖了之前开辟的栈帧,因为printf也是函数。

 

1.4 又一个问题,在开辟函数栈帧的时候,为什么就一定会开辟刚刚好的空间呢,即里面变量再多,内容再多,也不会有什么问题:

虽然我们的函数没有真正的被调用,但是编译器在识别的时候可以通过函数里面的关键字,定义的变量的多少及其类型,去预估开辟空间的大小。

 1.5 又又又一个问题:为什么临时变量具有临时性?

    C语言是面向过程语言,所以充满大部分函数,又因为大部分变量是在函数内定义的,即大部分变量都是临时变量,在我们的栈上开辟,函数调用开辟函数栈帧,函数返回销毁函数栈帧,又因为开辟变量需要在函数栈帧里面开辟,当函数栈帧销毁的时候变量的空间也就销毁了,所以大部分(除static定义和动态内存开辟)变量都和函数一样是有临时性。(这里的销毁(释放)也就是允许被覆盖)

简单来说:栈帧结构在函数调用完毕,需要被释放。

返回值临时变量接收的本质 
其实还是在前面函数栈帧的文章中就详细解释了的,也不过多赘述了, 通过查看汇编可以看到,对于一般内置类型,寄存器 eax 可以充当返回值的临时空间。

1.6 但是如果不接收函数的返回值呢?

但还是会把返回值放进eax(寄存器)

 

2. const关键字

2.1 const 修饰的只读变量

const 修饰变量真的不能被修改吗?
直接上结论:

const修饰的变量不可以直接被修改

const放的位置可以是类型之前也可以是之后是一样的,但一般都写在前面

(这里指的是int const *p 和  const int *p 一样不要与下面的搞混了)

(int const*p   int *const p  ,前面是修饰*p后面是修饰p)

        

2.2 那const修饰的意义在哪里?

其实const是给编译器看的,简单说我告诉编译器,我const修饰后,后面如果我或者别人想直接修改的时候编译器就直接报错。

2.3 那什么地方的数据是真正的不可被修改呢?

在字符串常量区,然后访问第一个字符然后改变他,发生报错,这是真正意义上的不可被修改,不是C语言提供的,而是操作系统提供的保护。 

(当然你如果还想了解为什么是真正意义上的不可修改就需要去了解操作系统关于这块的处理,不属于目前C语言的范畴哈,后期才会讲。)

所以const是在编译期间保护不可修改。所以报错都是编译报错而不是运行报错。

2.4 const修饰一般变量

比如修饰 int 类型,float 类型等,就是不可直接修改,就不过多赘述了。

2.5 const修饰数组——只读数组

和修饰常量一样的。

2.6 const修饰指针

首先我们先了解什么是指针:指针就是一个地址,就是一个数字。

                 什么是指针变量:是一个变量,用来保存(一些)地址。

只不过是我们口语化的时候并没有专门去区分它们。

然后又一个问题,地址是数据吗?是的!只不过是相对于我们的认识比较特殊罢了。

但是内存的地址是不需要去专门储存的,地址是通过硬件电路编址去完成的,也就是说是规定好的。

 然后了解下面这个句子

即任何一个变量,在不同的场景中 ,有不同的含义。

指针变量和我们一般的变量其实也是一样的:

 

而我们之所以混谈指针和指针变量,是因为上面这个图最下面的右值,指针变量就是地址(指针)。我们自己其实还是要分开的,自己要明白。

这里给一个 int a :4字节:4个地址:&a?拿的是哪个地址?:地址最低的那个!

注意:在C中任何变量&都是最低地址开始!

上面的理解:*p就是a,是10,上面的是作为左值充当a的空间,下面的是充当右值,充当的是a的内容。 

然后回到修饰指针(没错就是这么简单):

(const int *p  和  int const *p 是一样的。)

2.7 const修饰指针例如:

 

这里我们补充一点:当把一个类型限定不严格的变量,赋值给另一个类型限定严格的变量,是不会报错的,反之会报错。(就比如说const修饰了限定就严格些了)

 

(上面的会报错,下面的不会)

2.8 又一个问题:函数传地址会形成临时变量吗?

         

答:首先我们要知道,指针变量是变量吗?答案是是的,既然他是变量,在传参的时候就会产生临时变量。(不管是传值还是传址) 

 证明:

3. 最易变的关键字——volatile 

非常冷门的关键字,目前很少用到

就是说如果不用这个关键字,编译器就可能会对我们写的代码进行优化,反之用这个关键字,就可以达到稳定访问内存的目的。 

 

这也是为什么我们目前用不到的原因:即不会一个进程死循环,一个进程改变他(多进程),因为我们现在写的都是单进程。

不加 volatile

                    (这两张图大家看不懂没关系,只是作者专门记录在这里哈!)

                      (当然稍微提一下,这里是linux里面代码的反馈编。)

 

volatile

 结论: volatile 忽略编译器的优化,保持内存可见性。

其他问题

const volatile int a = 10 ;
// vs2013 gcc 4.8 中都能编译通过
//const 是在编译期间起效果
//volatile 在编译期间主要影响编译器,形成不优化的代码,进而影响运行,故:编译和运行都起效果。
const 要求你不要进行写入就可以。 volatile 意思是你读取的时候,每次都要从内存读。
两者并不冲突。
虽然 volatile 就叫做易变关键字,但这里仅仅是描述它修饰的变量可能会变化,要编译器注意,并不是它要求对应变量必须
变化!这点要特别注意。

       

 

今天的内容就到这里了哈!!!

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下期见哈!!!

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