黑马程序员——C语言——函数、内存剖析

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一、函数
任何一个C语言程序都是由一个或者多个程序段（小程序）构成的，每个程序段都有自己的功能，我们一般称这些程序段为“函数”。
可以说C语言程序是由函数构成的。
1、函数的定义
2、定义函数的目的
将一个常用的功能封装起来，方便以后调用。
顺序结构：默认的流程结构。
3、定义函数的步骤
函数名：函数叫什么名字
函数体：函数是干啥的，里面包含了什么代码
1、什么情况下定义函数：添加一个常用的新功能
2、函数的定义格式
返回值类型 函数名(形式参数列表)
{
函数体
}
int Average(int num1,int num2)
{return (num1+num2)/2;
}
用的时候直接int c=average(a,b);
举例
定义一个函数，计算两个整数的和
sum(int a, int b)
{
int c = a + b;
}

函数调用sum(10, 11); 引出返回值
说明函数的调用过程

include

1、形式参数，简称形参：定义函数时函数名后面中的参数
2、实际参数，调用函数时传入的具体数据，简称实参
3、实参个数必须等于形参个数
4、函数内部不能定义和形参一样的变量
5、如果函数时基本数据类型作为函数形参，纯粹是值传递，修改函数内部形参的值并不会影响外面实参的值
6、一个函数可以没有形参，也可以有无限多个参数
int sum(int num1,int num2)
{//函数体内部不能定义和形参一样的变量
return num1+num2;
}

int main ()
{
int a=100;
int b=27;
//a、b称为函数的实际参数，简称参数
int c=sum(10,11) ;
printf(“c is %d”,c) ;
return 0;
}

函数的参数
形参和实参的基本概念
形参个数和实参一致：sum(10, 11, 12)
参数的传递是值传递
参数名不能跟函数内的局部变量同名
函数可以没有参数：设计一个函数返回PI

函数的返回值
Return的作用
1、退出函数
2、返回一个具体值给函数调用者
返回值注意点：
1）、void代表没有返回值
2）、如果没有明确说明返回值类型，默认返回值类型是int类型
3）、就算明确声明了返回值类型，也可以不返回任何值
默认情况下，C语言不允许两个函数的名称一样
函数的弱语法
如果没有写返回值类型，默认是int
如果写了返回值，可以不返回
调用一个没有定义过的函数

定义函数的步骤
1、明确函数作用，起一个有意义的函数名称
2、明确函数的形参个数
3、确定函数的返回值

函数注意
1、默认情况下，不允许有函数的名称一样
2、函数不能嵌套定义
3、函数不能重复定义，但是可以重复声明
4、如果有函数的声明，没有函数逇定义
1）、编译可以通过，因为编译只会检测语法合不合理，并不会检测行数有没有定义
2）、链接报错，因为链接的时候回检测函数是否定义

函数的补充
Include作用,拷贝右边文件的所有内容，
自己写的文件，用双引号；系统自带的用<>;

incldue的目地:拷贝printf函数的声明

main函数
返回值：0，正常退出；1，异常退出
printf函数

include

返回值：字符串的长度

函数的声明
函数的定义顺序
函数的声明作用：声明和定义，类似于身份证和人的关系，编译买机票、链接登机
只有函数声明、没有定义，编译警告、链接报错
链接:把项目中所有相关联的.o目标文件、C语言函数库合并在一起，生成可执行文件

.h文件和.c文件的分工
1、函数的定义放.c文件，函数的声明放.h文件
2、如果要使用某个.c文件定义的函数，只要#include这个.c文件对应的.h文件
3、.h文件的作用：被别人拷贝。编译链接的时候，不需要管.h文件

\n是一个转义字符
\t是tab键
\” 一个双引号
Printf函数返回的是字符串常量的字符数，并不是字数
一个汉子，占三个字符

将sum函数抽取到另一个.c文件中
先直接调用sum函数，编译警告、链接main.c错误

include “sum.c” ， 编译链接main.c，运行成功（画图分析.o文件中的东西）

如果avr.c中使用sum.c，编译链接main.c，运行程序（画图分析出错原因）

在其他文件中声明sum函数
int sum(int,int);
编译链接main.c
编译链接sum.c
编译链接main.c sum.c，运行成功
avr.c利用一样的方法

将int sum(int,int)抽取到另外一个文件中
不抽取声明的坏处：增加新的函数了
抽取到.c文件中？开发工具会将所有的.c进行编译链接
抽取到.h文件中

抽取步骤总结
.c文件写函数的定义
.h文件写函数的声明
要想用我的函数，请包含我的.h文件
好处分析

include

预处理指令简介

include的作用

纯粹是文件拷贝

include

stdio.h中有什么？链接的时候做了什么事情
<>和””的区别

include的路径问题

默认是同路径，其他问题以后再讨论

二、内存剖析
进制
1.什么是进制
是一种计数的方式，数值的表示形式
数一下方块的个数

四种：十进制： 二进制：八进制：十六进制
也就是说，同一个整数，我们至少有4种表示方式

2.二进制
1）特点：只有0和1，逢2进1
2）书写格式：0b或者0b开头
3）使用场合：二进制指令\二进制文件，变量在内存中就是二进制存储
4）二进制和十进制的互相转换
5）n为二进制位所能表示的数据范围（不考虑负数）：0~2的n次方-1

3.八进制
1）特点：0~7，逢八进一
2）书写格式：0开头
3）八进制和二进制的互相转换

4.十六进制
1）特点：0~F，逢十六进一
2）书写格式：0x或者0X开头
3）十六进制和二进制的互相转换

include

%d\%i都是以十进制输出整数

int main ()
{
//默认情况下，就是十进制
int number =1010;

//二进制（0b或者0B开头） int number2 =0B1100;//八进制（0开头） int number3 =014;//十六进制（0x或者0X开头） int number4=0xc;//%d以10进制整数的形式输出一个数值printf("%d\n",number2) ;return 0;

}

5.总结
1）Mac中计算器的使用
2）printf以不同进制形式进行输出

1、二进制转十进制
0b1100=0*2的0次方 +0*2的1次方+1*2的2次方+1*2的3次方
= 0 + 0+ 4 + 8 =12
2、十进制转二进制
67= 64 + 2+1=
3、n位二进制的取值范围
n位二进制位的取值范围：0-2的n次方-1

三、变量的内存分析
研究变量在内存中的具体存储情况
1.字节和地址
为了更好地理解变量在内存中的存储细节，先来认识一下内存中的“字节”和“地址”。
1>内存以“字节为单位”
一个int类型的数据占据4个字节、32bit

2>不同类型占用的字节是不一样的

2.变量的存储
1>所占用字节数跟类型有关，也跟编译器环境有关

2>变量实例
int b = 10;
int a = 134;
内存由大到小寻址
只存储二进制形式
每个变量都有地址：第一个字节的地址就是变量的地址
3>查看内存地址的两种方式：%x和%p
4>查看整数的二进制形式
// 输出整数的二进制形式
void putBinary(int n)
{
int bits = sizeof(n) * 8;
while (bits–>0) {
printf(“%d”, n>>bits&1);
if (bits%4==0) printf(” “);
}
printf(“\n”);
}

3.负数在内存中的存储
1>一个字节的取值范围
2>负数的表示形式
3>原码、反码、补码

4.取值范围

四、类型说明符
1.short和long
100l和100ll和100的区别
long和long long的输出
不同类型所占用的存储空间

1> short和long可以提供不同长度的整型数，也就是可以改变整型数的取值范围。在64bit编译器环境下，int占用4个字节（32bit），取值范围是-231~231-1；short占用2个字节（16bit），取值范围是-

215~215-1；long占用8个字节（64bit），取值范围是-263~263-1
2> 总结一下：在64位编译器环境下，short占2个字节(16位)，int占4个字节(32位)，long占8个字节(64

位)。因此，如果使用的整数不是很大的话，可以使用short代替int，这样的话，更节省内存开销。
3> 世界上的编译器林林总总，不同编译器环境下，int、short、long的取值范围和占用的长度又是不一

样的。比如在16bit编译器环境下，long只占用4个字节。不过幸运的是，ANSI \ ISO制定了以下规则：
short跟int至少为16位(2字节)
long至少为32位(4字节)
short的长度不能大于int，int的长度不能大于long
char一定为为8位(1字节)，毕竟char是我们编程能用的最小数据类型
4> 可以连续使用2个long，也就是long long。一般来说，long long的范围是不小于long的，比如在

32bit编译器环境下，long long占用8个字节，long占用4个字节。不过在64bit编译器环境下，long

long跟long是一样的，都占用8个字节。
5> 还有一点要明确的是：short int等价于short，long int等价于long，long long int等价于long

long

2.signed和unsigned
1> 首先要明确的：signed int等价于signed，unsigned int等价于unsigned
2> signed和unsigned的区别就是它们的最高位是否要当做符号位，并不会像short和long那样改变数据

的长度，即所占的字节数。
signed：表示有符号，也就是说最高位要当做符号位，所以包括正数、负数和0。其实int的最高位本

来就是符号位，已经包括了正负数和0了，因此signed和int是一样的，signed等价于signed int，也等

价于int。signed的取值范围是-231 ~ 231 - 1
unsigned：表示无符号，也就是说最高位并不当做符号位，所 以不包括负数。在64bit编译器环境下

面，int占用4个字节（32bit），因此unsigned的取值范围是：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000

0000 ~ 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111，也就是0 ~ 232 - 1

五、位运算
1.& 按位与
1>功能
只有对应的两个二进位均为1时，结果位才为1，否则为0。
2>举例: 比如9&5，其实就是1001&101=1，因此9&5=1
3>规律
二进制中，与1相&就保持原位，与0相&就为0

2.| 按位或
1>功能
只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1，否则为0。
2>举例: 比如9|5，其实就是1001|101=1101，因此9|5=13

3.^ 按位异或
1> 功能
当对应的二进位相异（不相同）时，结果为1，否则为0。
2> 举例: 比如9^5，其实就是1001^101=1100，因此9^5=12
3> 规律
相同整数相^的结果是0。比如5^5=0
多个整数相^的结果跟顺序无关。比如5^6^7=5^7^6
因此得出结论：a^b^a = b

4.~ 取反
对整数a的各二进位进行取反，符号位也取反（0变1，1变0）

5.<< 左移
把整数a的各二进位全部左移n位，高位丢弃，低位补0。左移n位其实就是乘以2的n次方
由于左移是丢弃最高位，0补最低位，所以符号位也会被丢弃，左移出来的结果值可能会改变正负性
左移n,相当于9*2的（n）次方

6.>> 右移
把整数a的各二进位全部右移n位，保持符号位不变。右移n位其实就是除以2的n次方
为正数时， 符号位为0，最高位补0
为负数时，符号位为1，最高位是补0或是补1 取决于编译系统的规定
8>>1->8/2==4
8>>2->8/2的2次方==2
8>>n->8/2的n次方==

六、char类型
1.存储细节
ASCII单字节表（双字节GBK\GB2312\GB18030\Unicode）
2.常见错误
char c = A;
char c = “A”;
char c = ‘ABCD’;
char c = ‘男’;
3.当做整型使用
在-128~127范围内，可以当做整数来用
4.%c和%d\%i的使用
printf(“%d”, ‘A’);
printf(“%c”, 68);
5.转义字符
转义字符 意义 ASCII码值
\n 将当前位置移到下一行开头（回车换行） 10
\t 跳到下一个TAB位置 9
\ 代表一个反斜线字符 92
\’ 代表一个单引号字符 39
\” 代表一个双引号字符 34
\0 空字符 0

1.编写一个函数，将小写字母转为大写
2.说出程序的输出结果
int main()
{
int i = 67 + ‘4’;
char c = ‘c’ - 10;

printf("%d - %c\n", i, i);printf("%d - %c\n", c, c);return 0;

}