1、變量

extern int a;     // 聲明一個(gè)全局變量 a
int a;            // 定義一個(gè)全局變量 a
extern int a = 0;  // 定義一個(gè)全局變量 a 并給初值。一旦給予賦值，一定是定義，定義才會(huì)分配存儲(chǔ)空間
int a = 0;         //定義一個(gè)全局變量 a，并給初值
聲明之后你不能直接使用這個(gè)變量，需要定義之后才能使用。
第四個(gè)等于第三個(gè)，都是定義一個(gè)可以被外部使用的全局變量，并給初值。
糊涂了吧，他們看上去可真像。但是定義只能出現(xiàn)在一處。也就是說，不管是 int a 還是 int a=0 都只能出現(xiàn)一次，而那個(gè) extern int a 可以出現(xiàn)很多次。
當(dāng)你要引用一個(gè)全局變量的時(shí)候，你就要聲明 extern int a 這時(shí)候 extern 不能省略，因?yàn)槭÷粤?，就變?int a 這是一個(gè)定義，不是聲明。

const int a; a = 10; //報(bào)錯(cuò)
const int b = 0; // 正常
const 定義的是變量不是常量，只是這個(gè)變量的值不允許改變是常變量，是只讀類型的變量，編譯運(yùn)行的時(shí)候起作用存在類型檢查。define是預(yù)處理階段的簡單的字符替換。

2、static和extern

static 修飾局部變量可以在函數(shù)調(diào)用之間保持局部變量的值。
static 修飾全局變量時(shí)，會(huì)使變量的作用域限制在聲明它的文件內(nèi)。任何跟 static 變量或方法同一個(gè)文件中函數(shù)或方法都可以引用。

/* 函數(shù)聲明 */
void func1(void);
static int count=10;        /* 全局變量 - static 是默認(rèn)的 */
int main()
{
  while (count--) {
      func1();
  }
  return 0;
}
void func1(void)
{
// 'thingy' 是 'func1' 的局部變量 - 只初始化一次，每次調(diào)用函數(shù) 'func1' 'thingy' 值不會(huì)被重置。              
  static int thingy=5;
  thingy++;
  printf(" thingy 為 %d ， count 為 %d\n", thingy, count);
}

當(dāng)您使用 extern 時(shí)，對(duì)于無法初始化的變量，會(huì)把變量名指向一個(gè)之前定義過的存儲(chǔ)位置。

// main.c
int count ;
extern void write_extern();
int main()
{
   count = 5;
   write_extern();
}
// test.c
extern int count;
void write_extern(void)
{
   printf("count is %d\n", count);
}

如果我想引用一個(gè)全局變量或函數(shù)a，我只要直接在源文件中包含#include (xxx.h包含了a的聲明)不就可以了么，為什么還要用extern呢？
include導(dǎo)入的是整個(gè)文件，可能會(huì)造成重復(fù)定義，extern是更精細(xì)化的include

3、數(shù)組

指針：也是一個(gè)變量，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是地址。數(shù)組名：代表的是該數(shù)組最開始的一個(gè)元素的地址。區(qū)別：指針是一個(gè)變量，可以進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算。數(shù)組名不是變量，不可以進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算。

對(duì)數(shù)組來說，array和&array是等價(jià)的
int array[10]; printf("%p %p %p\n",array, &array,&(array[0])); //0x16fdff498 0x16fdff498 0x16fdff498
char *p=(char*)&array == char *p=array ;

想知道數(shù)組元素個(gè)數(shù)可以使用 sizeof(a)/sizeof(a[0])，但是數(shù)組類型做函數(shù)的參數(shù)的時(shí)候不能在函數(shù)內(nèi)部用此方法獲取元素個(gè)數(shù)，要另加參數(shù)len把個(gè)數(shù)傳進(jìn)來。因?yàn)閿?shù)組做函數(shù)參數(shù)時(shí)是被當(dāng)做指針傳進(jìn)來的。

int a[] = {1,2,3,4,5};
void test2(int a[]){
    int b = sizeof(a)/sizeof(a[0]);
    printf("數(shù)組元素個(gè)數(shù)為：%d\n",b);  //結(jié)果為2=sizeof(int *)/sizeof(int)=8/4
}

數(shù)組指針運(yùn)算：把數(shù)組當(dāng)成指針，就變成指針運(yùn)算了。

int a[2] = {1,2};
printf("a      = %d\n",a[0]);
printf("*(a+0) = %d\n",*(a + 0));
printf("a[1]   = %d\n",a[1]);
printf("*a     = %d\n",*a);
printf("*(a+1) = %d\n",*(a + 1));
printf("\n");
printf("a    的地址：%p\n",a); //0x16fdff4c0
printf("(a+0)的地址：%p\n",(a + 0)); //0x16fdff4c0
printf("(a+1)的地址：%p\n",(a + 1)); //0x16fdff4c4

4、指針

指針運(yùn)算有：指針加減、指針比較。數(shù)組可以看成一個(gè)指針常量，不能遞增，我們可以使用指針代替數(shù)組，因?yàn)樽兞恐羔樋梢赃f增。

int  var[] = {10, 100, 200};
int  i, *ptr;
ptr = var; //數(shù)組變?yōu)橹羔樂奖氵M(jìn)行指針操作
for ( i = 0; i < 3; i++) // 通過count遍歷，也可通過ptr比較地址大小進(jìn)行遍歷
{
   printf("var[%d]：存儲(chǔ)地址 = %p，存儲(chǔ)值 = %d\n", i, ptr,*ptr);
   ptr++;
}
函數(shù)指針和指針函數(shù)等以此類推

指針做參數(shù)：傳遞指針給函數(shù)，可直接對(duì)地址賦值。避免了返回值或數(shù)據(jù)修改的同步，但是更發(fā)散了

void getSeconds(unsigned long *par)
{
   *par = time(NULL);//獲取當(dāng)前的秒數(shù)
}
unsigned long sec;
getSeconds(&sec);
printf("Number of seconds: %ld\n", sec );

函數(shù)與指針的復(fù)雜聲明：

int *f();       // f是一個(gè)函數(shù)，返回一個(gè)指向int類型的指針
int (*pf)();    // pf是一個(gè)函數(shù)指針，返回一個(gè)int類型的對(duì)象

// void*是通用指針類型，任何類型的指針都可以轉(zhuǎn)換為void*，并且從void*反轉(zhuǎn)回來時(shí)不會(huì)丟失信息。
void *(*malloc_fn)(size_t sz); //malloc_fn指向一個(gè)函數(shù)，函數(shù)類型是void *()(size_t)
void (*free_fn) (void *ptr); //free_fn指向一個(gè)函數(shù)，函數(shù)類型是void ()(void *)

//*用來聲明指針，()用來聲明函數(shù)指針，[]用來聲明數(shù)組。優(yōu)先級(jí)是()>[]>*
int (*(*x)(int *,char *))(int);
首先找到x，然后根據(jù)優(yōu)先級(jí)找到*x,則證明整條語句聲明了一個(gè)指針。再繼續(xù)看到（*x）右邊是一個(gè)（）符，則證明x是一個(gè)指向函數(shù)的指針，既然是函數(shù)指針那剩下的部分就是描述函數(shù)返回值類型和參數(shù)類型；再看（）里則可以解讀出函數(shù)的輸入是一個(gè)整型指針和一個(gè)字符指針。然后再以“(*x)(int *,char *)”為整體看，找到優(yōu)先級(jí)最高的是*符號(hào)，則證明返回值是一個(gè)指針；再繼續(xù)看找到了（int)則證明這個(gè)指針是指向一個(gè)函數(shù)的，函數(shù)的參數(shù)是整型；再繼續(xù)找到最后一個(gè)int，則看出這個(gè)函數(shù)的返回值是一個(gè)整型。到此解讀完畢。
簡要的說就是：x指向一個(gè)函數(shù)，函數(shù)類型是入?yún)?int *,char *)，出參為int (*)(int)
int *(*(*fp)(int)) [10];
fp指向一個(gè)函數(shù)，函數(shù)類型是入?yún)?int)，出參為int *(*) [10]

 int p; -- 這是一個(gè)普通的整型變量
 int *p; -- 首先從 p 處開始，先與 * 結(jié)合，所以說明 p 是一個(gè)指針, 然后再與 int 結(jié)合, 說明指針?biāo)赶虻膬?nèi)容的類型為 int 型。所以 p 是一個(gè)返回整型數(shù)據(jù)的指針。
 int p[3] -- 首先從 p 處開始，先與 [] 結(jié)合，說明 p 是一個(gè)數(shù)組, 然后與 int 結(jié)合, 說明數(shù)組里的元素是整型的, 所以 p 是一個(gè)由整型數(shù)據(jù)組成的數(shù)組。
 int *p[3]; -- 首先從 p 處開始, 先與 [] 結(jié)合，因?yàn)槠鋬?yōu)先級(jí)比 * 高,所以 p 是一個(gè)數(shù)組, 然后再與 * 結(jié)合, 說明數(shù)組里的元素是指針類型, 然后再與 int 結(jié)合, 說明指針?biāo)赶虻膬?nèi)容的類型是整型的, 所以 p 是一個(gè)由返回整型數(shù)據(jù)的指針?biāo)M成的數(shù)組。
 int (*p)[3]; -- 首先從 p 處開始, 先與 * 結(jié)合,說明 p 是一個(gè)指針然后再與 [] 結(jié)合(與"()"這步可以忽略,只是為了改變優(yōu)先級(jí)), 說明指針?biāo)赶虻膬?nèi)容是一個(gè)數(shù)組, 然后再與int 結(jié)合, 說明數(shù)組里的元素是整型的。所以 p 是一個(gè)指向由整型數(shù)據(jù)組成的數(shù)組的指針。
 int **p; -- 首先從 p 開始, 先與 * 結(jié)合, 說是 p 是一個(gè)指針, 然后再與 * 結(jié)合, 說明指針?biāo)赶虻脑厥侵羔? 然后再與 int 結(jié)合, 說明該指針?biāo)赶虻脑厥钦蛿?shù)據(jù)。由于二級(jí)指針以及更高級(jí)的指針極少用在復(fù)雜的類型中, 所以后面更復(fù)雜的類型我們就不考慮多級(jí)指針了, 最多只考慮一級(jí)指針。
 int p(int); -- 從 p 處起,先與 () 結(jié)合, 說明 p 是一個(gè)函數(shù), 然后進(jìn)入 () 里分析, 說明該函數(shù)有一個(gè)整型變量的參數(shù), 然后再與外面的 int 結(jié)合, 說明函數(shù)的返回值是一個(gè)整型數(shù)據(jù)。
 int (*p)(int); -- 從 p 處開始, 先與指針結(jié)合, 說明 p 是一個(gè)指針, 然后與()結(jié)合, 說明指針指向的是一個(gè)函數(shù), 然后再與()里的 int 結(jié)合, 說明函數(shù)有一個(gè)int 型的參數(shù), 再與最外層的 int 結(jié)合, 說明函數(shù)的返回類型是整型, 所以 p 是一個(gè)指向有一個(gè)整型參數(shù)且返回類型為整型的函數(shù)的指針。
 int *(*p(int))[3]; -- 可以先跳過, 不看這個(gè)類型, 過于復(fù)雜從 p 開始,先與 () 結(jié)合, 說明 p 是一個(gè)函數(shù), 然后進(jìn)入 () 里面, 與 int 結(jié)合, 說明函數(shù)有一個(gè)整型變量參數(shù), 然后再與外面的 * 結(jié)合, 說明函數(shù)返回的是一個(gè)指針, 然后到最外面一層, 先與[]結(jié)合, 說明返回的指針指向的是一個(gè)數(shù)組, 然后再與 * 結(jié)合, 說明數(shù)組里的元素是指針, 然后再與 int 結(jié)合, 說明指針指向的內(nèi)容是整型數(shù)據(jù)。所以 p 是一個(gè)參數(shù)為一個(gè)整數(shù)據(jù)且返回一個(gè)指向由整型指針變量組成的數(shù)組的指針變量的函數(shù)。

詳細(xì)可參考：C 指針詳解

5、字符串

字符串實(shí)際上是使用空字符 \0 結(jié)尾的一維字符數(shù)組。

char *str1 = "asdfgh"; //len=6,size=8
char str2[] = "asdfgh"; //len=6,size=7
char str3[8] = {'a', 's', 'd'}; //len=3,size=8
char str4[] = "as\0df"; //len=2,size=6

6、結(jié)構(gòu)體

結(jié)構(gòu)體聲明在一般情況下，tag、member-list、variable-list 這 3 部分至少要出現(xiàn) 2 個(gè)。
結(jié)構(gòu)體的成員可以包含其他結(jié)構(gòu)體，也可以包含指向自己結(jié)構(gòu)體類型的指針，而通常這種指針的應(yīng)用是為了實(shí)現(xiàn)一些更高級(jí)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如鏈表和樹等。
訪問結(jié)構(gòu)體變量用.運(yùn)算符，訪問結(jié)構(gòu)體指針用->運(yùn)算符。

// 結(jié)構(gòu)體大小運(yùn)算：結(jié)構(gòu)體變量所占內(nèi)存長度是其中最大成員大小的整數(shù)倍
struct A
{
    char a1;
    short int a2;
    int a3;
    double d;
};
struct B
{
    long int b2;
    short int b1;
    struct A a;
};
// A=16,成員類型大小依次為1 2 4 8，以最大8位對(duì)齊字節(jié)，1 2 4占7個(gè)，補(bǔ)齊1個(gè)為8個(gè)，再加上8。
// B=8，去掉a算出其大小為4+2(+2)=8，直接加上A的大小=24。

7、共用體

特點(diǎn)：只有一個(gè)內(nèi)存，是最大成員長度。值覆蓋。

union Data
{
    int i;
    char  str;
    short d;
} data;
union Data1
{
    int i;
    float f;
    char  str[7];
    short d;
} data1;

union Data2
{
    int i;
    float f;
    char  str[9];
    short d;
} data2;

union Data3
{
    int i;
    float f;
    char  str[9];
    double d;
} data3;
// 4 8 12 16

8、位域

針對(duì)整形int/unsigned int/signed int的，限制內(nèi)存占用位數(shù)。如：開關(guān)變量中，我們只存儲(chǔ) 0 或 1，只需要1位，這時(shí)可以使用位域以節(jié)省內(nèi)存空間。賦值超限會(huì)警告，且值會(huì)異常(溢出)。

struct
{
  unsigned int var;
} status1;

struct
{
    unsigned int var1 : 1;
    unsigned int var2 : 1;
    ...
    unsigned int var32 : 1;
} status2;
// 同樣4字節(jié)的空間，status1存儲(chǔ)1個(gè)變量，status2能存儲(chǔ)32個(gè)變量。

9、輸入輸出

#include <stdio.h>
//stdio.h是standard input output的縮寫，常用printf() 和 scanf()，其他還有g(shù)etchar/putchar、gets/puts。gets/puts方法會(huì)報(bào)安全警告，因?yàn)闆]有指定輸入字符大小，會(huì)無限讀取，一旦輸入的字符大于數(shù)組長度，就會(huì)發(fā)生內(nèi)存越界錯(cuò)誤，可用fgets代替。

printf("%20.15f\n",1.0/3); //指定輸出的數(shù)據(jù)占 20 列，其中包括 15 位小數(shù)
/*
short/int : %d
long: %ld (long 是 int 得修飾，不能算是一種單獨(dú)的數(shù)據(jù)類型，只是比 int 多了四個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)空間)
long long : %lld
char : %c
float/double : %f float 默認(rèn)是 6 位小數(shù)輸出；可以在 %f 中控制；例如：%.2f：輸出兩位小數(shù)。
char *s(字符串) ：%s
unsigned: %u (signed:有符號(hào)類型， unsigned：無符號(hào)類型；默認(rèn)都是有符號(hào)的)
八進(jìn)制：%o 以 0 開頭
十六進(jìn)制：%x 以 0x 開頭
*/

int a, b, c;int x = scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);printf("%d\n%d\n",a,x);
//scanf() 函數(shù)有int返回值，錯(cuò)誤時(shí)立刻返回 EOF，正確時(shí)返回接收到值的變量個(gè)數(shù)。
scanf("%d%d",&a,&b) //輸入數(shù)字以空格分隔
scanf("c=%c",&c);  // 必須輸入c=3才能正常接收到值，格式和數(shù)據(jù)類型要一致

10、頭文件

只引用一次頭文件：如果一個(gè)頭文件被引用兩次，編譯器會(huì)處理兩次頭文件的內(nèi)容，這將產(chǎn)生錯(cuò)誤。為了防止這種情況，標(biāo)準(zhǔn)的做法是把文件的整個(gè)內(nèi)容放在條件編譯語句中，如下：

#ifndef FILENAME_H
#define FILENAME_H
the entire header file file
#endif

11、遞歸

注意：循環(huán)體、初始/終止條件

// 階乘
unsigned int factorial(unsigned int i){
    if (i <= 1) {
        return 1;
    }
    return i * factorial(i-1);
}
// 斐波那契
unsigned int fibonaci(unsigned int i){
    if (i <= 1) {
        return i;
    }
    return fibonaci(i-1) + fibonaci(i-2);
}

12、可變參數(shù)

// 固定參數(shù)-地址訪問
void fix_test(int a, double b, char c)
{
    void *p = &a;//void * =&a 不需要轉(zhuǎn)換但是使用時(shí)要轉(zhuǎn)換
    printf("%p %p %p\n", &a, &b, &c); //0x16fdff49c 0x16fdff490 0x16fdff48f
    printf("%d %f %c\n", *((int*)p), *((double*)((int*)p-3)), *((char*)((char*)p-13)));
    //在*((double*)((int*)p-3))中，double*是用來指明最外層運(yùn)算符*的指針類型的，若缺省*運(yùn)算符取到的值會(huì)是nil。int*是用來指明指針(地址)運(yùn)算的指針類型的(int*)p-3也可以寫成(char*)p-12
    return;
}
// 可變參數(shù)-va_arg訪問
double average(int num,...) {
    va_list valist;
    double sum = 0.0;
    va_start(valist, num);
    for (int i = 0; i < num; i++)
    {
       sum += va_arg(valist, int);
    }
    va_end(valist);
    return sum / num;
}
// 可變參數(shù)-地址訪問
// (3, 2, 3, 4);
void debug_arg_int(unsigned int num, ...){
    char *p = &num;
    printf("%d %d %d\n", *(p+4+8+8), *(p+20+8), *(p+28+8)); //*(p+20)的完整格式為*(int*)((char*)p+20)
    // 打印地址0x16fdff48e中內(nèi)容：x/32 0x16fdff48e
}
void debug_arg_short(unsigned short num, ...){
    char *p = &num;
    printf("%d %d %d\n", *(p+2+8+8), *(p+18+8), *(p+26+8));
}

13、內(nèi)存管理

description = (char *)malloc( 200 * sizeof(char) );
description = (char *)calloc(200, sizeof(char));
description = (char *) realloc( description, 300 * sizeof(char) );
free(description);
// 直接使用原來的指針變量接收 realloc 的返回值是可能存在內(nèi)存泄漏的。若 realloc 函數(shù)執(zhí)行失敗，description 原先所指向的空間不變，realloc 函數(shù)返回 NULL。此時(shí) description 的值被賦為 NULL, 但原先指向的空間未被釋放，造成了內(nèi)存泄漏。

14、命令行參數(shù)

從外部(命令行)給程序傳遞參數(shù)控制程序

int main( int argc, char *argv[] )  
//argv[0] 存儲(chǔ)程序的名稱，argv[1] 是一個(gè)指向第一個(gè)命令行參數(shù)的指針，如果傳遞了一個(gè)參數(shù)，argc 將被設(shè)置為 2
//兩個(gè)參數(shù)名只是約定俗成，可以任意修改

getopt()用來分析命令行參數(shù)，詳見：C語言之getopt函數(shù)

int getopt(int argc, char * const argv[], const char *optstring); 
//前倆參數(shù)和main函數(shù)一樣，optstring：選項(xiàng)字符串，一個(gè)字母表示不帶值的參數(shù)，如果字母后帶有一個(gè):，表示必須帶值的參數(shù)。如果帶有兩個(gè):，表示是可選的參數(shù)。
//例如"ab:c::",程序運(yùn)行時(shí)可接受的參數(shù)為"-a -b 1 -c"或者"-a -b 1 -c2"