C语言入门编程需要掌握的核心要点有哪些? 为你总结了这20个！

Posted 2020-12-18 huya-edu

tags:

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语言入门编程需要掌握的核心要点有哪些? 为你总结了这20个！相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

摘要： C语言作为编程的入门语言，学习者如何快速掌握其核心知识点，面对茫茫书海，似乎有点迷茫。为了让各位快速地掌握C语言的知识内容，在这里对相关的知识点进行了归纳。

引言

C语言精简的语法集和标准库，让我们可以把精力集中到设计等真正重要的事情上来，而不是迷失在语法的海洋里，这对于初学者尤其重要。虽然C语言有抽象不足的缺点，但我更喜欢它的精巧，只需要花少量的时间，研究清楚它每一个知识点，看任何C源码就不会存在语法上的障碍，大家需要建立的知识共识足够少，少即是多，少好于多。

↓

★ 类型

C是强类型语言，有short、long、int、char、float、double等build-in数据类型，类型是贯穿c语言整个课程的核心概念。

struct、union、enum属于c的构造类型，用于自定义类型，扩充类型系统。

★ 变量

变量用来保存数据，数据是操作的对象，变量的变字意味着它可以在运行时被修改。

变量由类型名+变量名决定，定义变量需要为变量分配内存，可以在定义变量的同时做初始化。

int i;

float f1 = 0.5, f2= 0.8;

★ 常量

const int i = 100;

const char* p = "hello world";

运行中恒定、不可变，编译期便可确定。

★ 数组

光有简单变量显然不够，我们需要数组，它模拟现实中相同类型的多个元素，这些对象是紧密相邻的，通过数组名+位置索引便能访问每个元素。

二维、三维、高纬数组本质上还是线性的，二维数组通过模拟行列给人平面的感觉，实际存储上还是连续内存的方式。

数组是静态的，在定义的时候，数组的长度就已经确认，运行中无法伸缩，所以有时候我们不得不为应付扩充多分配一些空间。数组元素不管用多用少，它都在哪里，有时候，我们会用一个int n去界定数组实际被使用的元素个数。

★ 函数

函数封装行为，是模块化的最小单元，函数使得逻辑复用变得可能。

C语言是过程式的，现实世界都可以封装为一个个过程（函数），通过过程串联和编排模拟世界。

用C语言编程，行为和数据是分离的。调用函数的时候，调用者通过参数向函数传递信息，函数通过返回值向调用者反馈结果。

函数最好是无副作用的，函数内应该尽量避免修改全局变量或者静态局部变量，更好的方式是通过参数传递进来，这样的函数只是逻辑的盒子，它满足线程安全的要求。

有了变量和函数，就可以编写简单的程序了。

★ 控制语句

分支：if 、else、else if、switch case、?:

循环：while、do while、for、break、continue、goto、default

★ 结构体

build-in数据类型不足以描绘现实世界，或者用build-in类型描述不够直接，结构体用来模拟复合类型，它赋予了我们扩充类型系统的能力，我们把类型组合到一起构建更复杂的类型，而每个被组合的成分就叫成员变量。

结构体内的成分，对象通过点（.）运算符，指针通过箭头（→）访问成员。

★ 指针

C语言的灵魂是指针，指针带来弹性，指针的本质是地址。

需要区分指针和指针指向的对象，多个指针变量可指向同一个对象，一个指针不能同时指向多个对象。

指针相关的基本操作包括：赋值（修改指针指向），解引用（访问指针指向的对象），取地址（&variable），指针支持加减运算。

因为指针变量要能覆盖整个内存空间，所以指针变量的长度等于字长，32位系统下32位4字节，64位系统下64位8字节。

指针的含义远比上述丰富，指针跟数组结合便有了指针数组（int* p[n]）和数组指针（int (*p)[n]），指针跟函数结合便有了函数指针（ret_type (*pf)(param list)），指针跟const结合便有了const char*/char* const/const char* const，还有指向指针的指针（int **p）。

既可以定义指向build-in数据类型的指针，也可以定义指向struct的指针，void*表示通用（万能）指针，它不能被解引用，也不能做指针算术运算。

★ 函数指针与回调（callback）

c source code被编译链接后，函数被转换到可执行程序文件的text节，进程启动的时候，会把text节的内容装载到进程的代码段，代码段是c进程内存空间的一部分，所以任何c函数都会占一块内存空间，函数指针就是指向函数在代码段的第一行汇编指令，函数调用就会跳转到函数的第一个指令处执行。

函数指针经常被用来作为回调（callback），c语言也会用包含函数指针成员的结构体模拟OOP，本质上是把C++编译器做的事情，转给程序员来做（C++为包含虚函数的类构建虚函数表，为包含虚函数的类对象附加虚函数表的指针）。

★ 字符串

char*是一类特殊的指针，它被称为c风格字符串，因为它总是以‘’作为结尾的标识，所以要标识一个字符串，有一个char*指针就够了，字符串的长度被0隐式指出，跟字符串相关的STD C API大多以str打头，比如strlen/strcpy/strcat/strcmp/strtok。

★ 内存和内存管理

指针提供了c语言直接操作底层内存的能力，c程序区分栈内存和堆内存，栈内存是函数内的局部变量，它随程序执行而动态伸缩，所以不要返回临时变量的指针，栈内存容量有限（8/16M），所以我们要避免在函数内创建过大的局部变量，要警惕递归爆栈。

堆内存也叫动态内存，它由一个叫动态内存配置器的标准库组件管理，glibc的默认动态内存配置器叫ptmalloc，初始版本有性能问题，但后面用线程私有解决了竞争改善了性能。动态内存配置器是介于kernel与应用层的一个层次，从内核视角看ptmalloc是应用程序，从应用层来看ptmalloc又是系统库。malloc跟free必须配对，这是程序员的职责，动态分配的内存丢失引用就会导致内存泄漏，指向已释放的内存块俗称野（悬垂）指针。