C和指针详情

最近在看《C和指针》，复习基础也很重要，开篇文章记录下要点方便以后复习。

1.条件操作符

例如：

a>5?b-6:c/2

可以读作“a是不是大于5？如果是就执行b-6，否则执行c/2

在什么场合使用比较好呢

例如：

if(a>5)

  b[2*c+d(e/5)]=3;

else

   b[2*c+d(e/5)]=20;

这里改用条件操作符就很方便

b[[2*c+d(e/5)]=a>5?3:20

2.计算字符串长度

虽然库里面已经有了，但是自己可以编写一个学习一下

int strlen(char *string)

{

int length=0;

/* 依次访问字符串内容，计算字符数，直到遇见NUL终止符*/

 while(*string++!='\0'

      length+=1;

   return  length;

}

3.递归问题

例如：需要将一个整数转换成可以打印的字符形式，一般采用的策略就是反复除以10，并打印余数，但是转换成字符有个简便的方式

‘0’+0=’0’;

‘0’+1=’1’;

‘0’+2=’2’;

这样余数加上‘0’就可以转化了，但是输出的值是反着的，故可用递归的思想解决

void binary2ascii(unsigned int value)

{

unsigned int quo;

quo=value/10;

if(quo!=0)

   binary2ascii(quo);

putchar(value%10+'0');

}

4.字符数组的初始化

按照一般的理解，你可能会认为字符数组的初始化是这样

char message [] ={‘H’,’e’,’l’,’l’,’o’,0};

这个方法看起来很笨拙，有更高端的写法

char message[]=”Hello”;

尽管看起来像字符串，实际上不是以下才是初始化字符串

char *message=”Hello”;

5.作为函数参数的多维数组

int matrix[3][10]

…

func2(marix)

/有以下两种方法声明函数/

void func2(int (*mat)[10] );

void func2(int mat[ ][ ]);

另外值得注意的是，多维数组的存储顺序是根据最右边的下标优先变化的原则确定。

6.关于字符串查找 6.1查找一个字符

在一个字符串中查找一个字符最简单的方法是使用strchr和strrchr函数,函数原型如下

char *strchr(char const *str,int ch);

char *strrchr(char const *str,int ch);

注意第二个参数是个整型值，strchr在字符串str中ch第一次出现的位置，找到后函数返回一个指向更改位置的指针。如果该字符并不存在与字符串中，函数就返回一个NULL指针。str函数功能与其类似，只是它返回的是该字符串中该字符最后出现的位置。例如：

char string[20]="Hello there";

char *check;



check=strchr(string,'h');

check所指向的位置是string+7,因为第一个h出现在这个位置，注意此处大小写是有区别的。

6.2查找人和几个字符串

strpbrk是个更为常见的函数，它并不是查找某个特定的字符串，而是查找任何一组字符第一次在字符串中出现的位置，它的原型如下:

char *strpbrk(char const *str ,cahr const *group);

这个函数返回一个指向str 中第一个匹配group中任何一个字符的字符位置，如果未找到匹配，函数返回一个NULL指针。例如：

char string[20]="Hello there";

char *check;



check=strpbrk(string , "aeiou");

check所指向的位置是string+1,因为这个位置是第二个参数中字符第一次出现的的位置，和上一个一样，也是区分大小写。

7.字符分类函数

以下函数如果参数满足条件就返回真（包含在ctype.h）

1.isspace       --------空白字符：空格，换页，换行，回车等等

2.isdigit       --------十进制数0-9

3.islower       --------小写字母a~z

4.isupper       --------大写字母A~Z

5.isalpha       --------字母a~z或者字母A~Z

6.ispunct       --------标点符号

例如:

if(ch>'A' && ch<'Z')  这条语句只能在ASCII机器上运行



可用以下语句替换则无论那个机器都能使用

if(isupper(ch))

8.关于结构体

声明结构体时可使用的一种良好技巧是用typedef创建一种新的类型，例如：

typedef struct{

    int a;

    char b;

    float c;

}Simple;

...

Simple x;

Simple y[20],*z;

9.函数指针

简单声明一个函数指针并不意味马上可以使用，访问前必须初始化指向某个函数，例如：

int fun( int )

int (*pf)(int) =&fun;

//之后我们就可以这样使用
int ans;
ans =f(25);
ans =(*pf)(25);
ans =pf(25);

9.1回调函数

例如，你需要编写函数比较整数大小，但同时需要用于其他字符串的比较，解决方案就是使用函数指针，你只需要编写一个函数，用于比较两个值，然后把一个指向这个函数的指针作为参数传递给查找函数，然后查找函数来执行值的比较，使用这种方法任何类型都可以进行比较。
注意：我们必须想函数传递指针而不是这个值本身，函数有个*void 形参，用于接收这个参数，然后指向这个值的指针便传递给比较函数。
使用这种技巧的函数被称为“回调函数”，因为用户把一个函数指针作为参数传递给其他函数，后者将“回调”用户的函数。（由于不知道进行比较的值，一般把参数类型声明为*void,表示“一个指向未知类型的指针”。例如下面的比较函数，它用于在链表中进行查找：

int compare(void const *a ,void const *b)
{
            if(*(int *)a ==*(int *)b )
            return 0;
            else
            return 1;
}
//这个函数将这样使用
Node *search_list(Node*node,void const *value,int (*compare)(void const*,void ocnst *));
....
abc= search_list(root,&value,compare);

注意：强制类型转换：比较函数的形参必须声明为void*以匹配查找函数的原型，然后在强制类型转换为int*类型，用于比较整数。
如果你希望在字符串列表中查找，则可这样写：

#include 
abc=search_list(root,&value,strcmp);

10.命令行参数

大家都知道C程序main函数具有两个形参，第一个通常是argc，它表示的命令行参数的数目，第二个是argv，它指向这组参数值（数组）的第一个元素。如果程序需要访问命令行参数，需要在main函数声明时加上这些参数。

int main(int argc,char **argv)
/*这两个参数的命名无所谓

假设命令行如下：

$ cc -c -o main.c insert.c -o test

11.字符串常量

看下面的语句

"xyz"+1

他似乎是个垃圾，这货居然试图在字符串上面进行某种加法运算。但实际上它是指针值加一，结果仍然是个指针，指向字符串中第二个字符：y
所以

*"xyz"          --1
"xyz"[2]        --2

这个式子1结果就是x 。注意结果不是整个字符串，只是第一个字符。
式子2结果就是字符z 。
上面曾经有将二进制转换成字符并且打印出来，现在改成16进制形式打印出来怎么做呢？
可以这样：

remainder =value %16;
if(remainder<10)
        putchar(remainder+'0');
else 
        putchar(remainder-10+'A');

另将二进制数转换成字符还有种骚操作

putchar("0123456789ABCDEF"[value%16]);

12.条件编译

下面显示了基本的条件编译形式

#if constant
        statement
#endif

此时若constant非零（真）那么statement就被正常编译，否则不执行。

#if constant
        statement
#elif constant1
        other statement
#else constant2
        others
#endif

13.输入输出函数 13.1错误报告

perror是一种简单的方式进行报告错误
它的原型定义于stdio.h

void perror(char const *message);

如果message 不是Null并且指向一个非空的字符串，perror就会打印出这个字符串，后面跟一个分号和空格，然后打印出一条用于解释该错误的信息。

13.2打开流

应该注意的是应该时刻检查fopen函数的返回值！如果函数失败，他会返回一个NULL值，如果程序不检查错误，这个NULL函数就会传给后续的I/O函数。

FILE *input 
input =fopen ("data3","r");
if(input ==NULL)
{
        perror("data");
        exit(EXIT_FALLURE);
}

13.3printf家族

这个家族共有三个函数：fprintf,printf,sprintf;

int fprintf(FILE*stream,char const *format,...);
int printf(char const *format,....);
int sprintf(char *buf ,char const *format);

使用printf，结果输出送到标准输出；
使用fprintf，你可以使用任何输出流；
而sprintf把他的结果作为一个NUL结尾的字符串存储到指定的buf缓冲区而不是写入流中。（这种方式在嵌入式开发中经常用到）。
注意：sprintf缓冲区的大小并未给定，可能会溢出，故应声明一个足够大的缓冲区。

14.标准库函数

标准库函数是个很好的工具箱，有很多实用工具我们未曾注意，下面将进行简单汇总

14.1 算术 ‘stdlib.h’

int abs(int value)

abs函数返回他的参数的绝对值

p_t p(int num,int den);

p函数把他的第2个参数除以第1个参数，产生商和余数，用一个p_t结构返回，这个结构包含两个字段

int quot;  //商
int rem ;  //余数

14.2随机数’stdlib.h’

int rand(void);
void srand(unsigned int seed);

一般使用时，使用每天的时间作为随机数产生的种子，例如

srand((unsigned int)time(NULL));
...
sth =rand()%i;

14.3字符串转换’stdlib.h’

int atoi(char const *string);                                   ---1
long int strtol(char const *string,char **unused ,int base);    ---2

第一个函数把字符转换成整数
第二个函数如果第二个参数非NULL，则保存在第二个参数所指向的位置

14.4浮点表示’math.h’

double modf(double value ,double *ipart);

该函数把一个浮点值分成整数和小数部分，每个部分都具有和原值一样的符号，整数部分以double类型存储与第二个参数所指向的内存位置，小数部分作为函数的返回值。

14.5幂级数’math.h’

double pow (double x,double y);
double sqrt(double x);

pow函数返回X的Y次方的值，由于计算中可能遇到对数，所以如果x是一个负数且y不是一个整数，就会报错。
sqrt函数返回参数的平方根，如果参数为负，同样会报错。

14.6字符串转换’stdlib.h’

double atof(char const *string);
double strtod(char const *string,char **unused);

用法和上面14.3类似，返回的是double

14.6排序和查找

最后记录下标准库里面自带的排序和查找函数
qsort函数在一个数组中以升序的方式对数据进行排序，由于他是和类型无关的，所以你可以使用qsort排序任意类型的数据，只是数组中的元素长度固定。

void qsort(void *base,size_t n_elements,size_t el_size,
        int(*compare)(void const *,void const * ));

第一个参数指向需要排序的数组，第二个参数指定数组中元素的数目，第三个参数指定每个元素的长度（以字符为单位）。第四个参数是一个函数指针，一般为比较函数。在排序时候，qsort调用这个函数对数组中的数据进行比较，通过传递一个指向合适的比较函数的指针，你可以实用qsort函数排序任意类型的数组。
比较函数接受两个*void参数，在比较重必须强制类型转换，具体说明见9.1，例如：

//使用qsort对一个元素为某种结构的数组进行排序
#include 
#include 
typedef struct {
    char key[10];           /*数组排序关键字
    int  other_data;        /*与关键字关联的数据

}Record
int compare(void const *a, void const *b){
            return strcmp((Record*)a)->key,((Record*)b)->key);
}
int main()
{
    Record array[ 50 ];
    qsort(array ,50 ,sizeof(Record) ,compare);
/*此时数组已排序完毕*/
return  EXIT_SUCCESS;


}

bsearch函数在一个已经排序好的数组中用二分法查找一个特定元素。

    void *bsearch(void const *key,void const *base ,size_tn_elements,
    size_t el_size,int (*compare)(void const *,void const *));

第一个参数只想你要查找的值，第二个参数指向查找的数组，第三个参数指定数组元素的数目，第四个参数制定每个元素的长度，最后一个参数适合sqort中一样指向比较函数的指针）。
bserach会返回一个指向查找到的数组元素的指针，若未找到会返回NULL。
用法上面类似，依然以上面的例子：

//使用bsearch在一个元素为某种结构的数组进行查找
#include 
#include 
typedef struct {
    char key[10];           /*数组排序关键字
    int  other_data;        /*与关键字关联的数据

}Record
int compare(void const *a, void const *b){
            return strcmp((Record*)a)->key,((Record*)b)->key);
}
int main()
{
    Record array[ 50 ];
    Record key;
    Record *ans;


    qsort(array ,50 ,sizeof(Record) ,compare);
    /*此时数组已排序完毕*/

    //创建一个关键字结构并在数组中查找
    strcpy(key.key,"value");
    ans=bsearch(&key,array,50,sizeof(Record)),compare);
    //现在ans指向关键字字段与值匹配的数据元素，如果无匹配，ans为NULL
return  EXIT_SUCCESS;


}

到此《C和指针》粗略地看完了，还是很有收获的，了解到许多没接触到的知识和用法，同时感受到写博客带来的好处，不但熟练了代码，也在写的过程中加深了理解，感受到技术与人分享的快乐，以后会将之前所做的项目经验和总结搬到博客上，希望自己可以坚持下去，与大神共勉！