程序员大神教你学C语言/C++编程

C语言是面向过程的,而C++是面向对象的

C和C++的区别:

C是一个结构化语言,它的重点在于算法和数据结构。C程序的设计首要考虑的是如何通过一个过程,对输入(或环境条件)进行运算处理得到输出(或实现过程(事务)控制)。

C++,首要考虑的是如何构造一个对象模型,让这个模型能够契合与之对应的问题域,这样就可以通过获取对象的状态信息得到输出或实现过程(事务)控制。 所以C与C++的最大区别在于它们的用于解决问题的思想方法不一样。之所以说C++比C更先进,是因为“ 设计这个概念已经被融入到C++之中 ”。

C与C++的最大区别:在于它们的用于解决问题的思想方法不一样。之所以说C++比C更先进,是因为“ 设计这个概念已经被融入到C++之中 ”,而就语言本身而言,在C中更多的是算法的概念。那么是不是C就不重要了,错!算法是程序设计的基础,好的设计如果没有好的算法,一样不行。而且,“C加上好的设计”也能写出非常好的东西。

很多小伙伴都老是会碰到疑问,其实还是基础没打扎实,这些题如果你不看答案你能知道多少呢?如果还有很多不知道就证明基础没打扎实,如果你还在入门纠结,如果你还在苦恼怎么入门!小编推荐一个学C语言/C++的学习裙【 六九九,四七零,五九六 】,无论你是大牛还是小白,是想转行还是想入行都可以来了解一起进步一起学习!裙内有开发工具,很多干货和技术资料分享!

结构体的大小:

讲了这么多我们还没有讲结构体的大小,下面我们来看一个具体的例子:

#include

typedef struct

{

char sex;

short score;

int age;

}student;

void main(int argc, char *argv[])

{

student a;

printf("%d ",sizeof(a));

}

我们定义了一个结构体student,它有一个1字节的sex,2字节的score,4字节的age,然后打印出它的大小,答案是7吧。可惜不是,答案是8,这是为什么呢?这个东西叫内存对齐,它不属于C语言本身的内容,是cpu相关的知识。数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。原因在于,为了访问未对齐的内存,cpu需要作两次内存访问;而对齐的内存访问仅需要一次访问。关于内存对齐有三条基本原则:

原则1:struc的成员,第一个成员在偏移0的位置,之后的每个成员的起始位置必须是当前成员大小的整数倍;

原则2:如果结构体A含有结构体成员B,那么B的起始位置必须是B中最大元素大小整数倍地址;

原则3:结构体的总大小,必须是内部最大成员的整数倍;

依据上面3个原则,我们来具体分析下: sex在偏移0处,占1字节;score是short类型,占2字节,score必须以2的整数倍为起始位置,所以它的起始位置为2; age为int类型,大小为4字节,它必须以4的整数倍为起始位置,因为前面有sex占1字节,填充的1字节和score占2字节,地址4已经是4的整数倍,所以age的位置为4.最后,总大小为4的倍数,不用继续填充。

我们再打印出相关的地址就可以在程序中看到结果:

#include

typedef struct

{

char sex;

short score;

int age;

}student;

void main(int argc, char *argv[])

{

student a;

printf("%d ",sizeof(a));

printf("&a.sex=%p ",&a.sex);

printf("&a.score=%p ",&a.score);

printf("&a.age=%p ",&a.age);

}

输出结果为:

8

&a.sex=0022FF40

&a.score=0022FF42

&a.age=0022FF44

大家可以试试看定义一个结构体

struct B{

char b;

int a;

short c;

};

根据三条原则,大家可以先想想看它的大小是多少,然后再用sizeof计算出来看看是否和自己的想法一致。

柔性数组:

可能你没听过柔性数组这个概念,但它却是真实存在的,在结构体的最后一个元素允许是未知大小的数组,这就是柔性数组成员,但是该成员的前面必须至少有一个其他成员。sizeof返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存。包含柔性数组成员的结构应该使用malloc分配内存,当然就需要使用free来释放。下面我们来看看柔性数组如何使用:

typedef struct type_name

{

int i;

int a[];

}type_name;

这样我们就定义了一个可变长的结构体,用sizeof(type_name)的结果只有4,说明我们后面的柔性数组a成员并没有占用空间,后面可以进行变长处理,我们通常使用如下表达式来给它分配内存(后面的10*sizeof(int)是你想分配的可变数组大小):

type_name *p=(type_name*)malloc(sizeof(type_name)+10*sizeof(int));

这时候我们可以使用p->a[i]来访问可变长数组中的元素,但是用sizeof(*p)测试结构体,仍然是4。不信的话我们看看具体的例子:

#include

typedef struct type_name

{

int i;

int a[];

}type_name;

void main(int argc, char *argv[])

{

int i;

type_name *p=(type_name*)malloc(sizeof(type_name)+10*sizeof(int));

p->a[0] = 0;

p->a[1] = 1;

for(i = 0;i < 10;i++)

printf("%d ",p->a[i]);

printf("%d ",sizeof(*p));

}

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这里要补充三个知识点,是前面没有讲到的。

第一个知识点是位运算,程序中的所有数在计算机内存中都是以二进制的形式储存的,位运算说白了,就是直接对整数在内存中的二进制位进行操作。所以在我们手动计算位运算时,事先要把数据转换成二进制形式,然后再进行相应的位运算。C语言里的位运算符有6个:

按位与 &

按位或 |

按位异或 ^

取反 ~

左移 <<

右移 >>

按位与运算:相同位的两个数字都为1,则为1;若有一个不为1,则为0。

比如我们的整数5和28计算,如果是按位与,我们先转成二进制,5=2^2+2^0,所以5的二进制最低位和倒数第二位为1,其他位为0,即00000101(它的前面可能省略了很多0,因为我们这里只是把5当做一字节大小来算),28=2^4+2^3+2^2,所以28的二进制位00011100。

00000101 & 00011100 = 00000100=4

按位或运算:相同位的两个数字只要有一个为1,则为1;若都不为1,则为0。

00000101 | 00011100 = 00011101=29

按位异或运算:相同位的两个数字只要不相同,则为1;若都为1或都为0,则为0。

00000101 ^ 00011100 = 00011001=25

取反:是一元运算符,把二进制位的0和1全部取反。

比如00000101取反后就是11111010

左移:a << b就表示把a转为二进制后左移b位(在后面添b个0)。

比如5 << 2,就是从00000101变成00010100

右移:和左移相似,a >> b表示二进制右移b位(去掉末b位)

比如5 >> 2,就是从00000101变成00000001

我们接下来看一个具体的程序:

# include

void main()

{

/* 定义了一个无符号字符型变量,此变量只能用来存储无符号数 */

unsigned char result;

int a, b, c, d, n;

a = 2;

b = 4;

c = 6;

d = 8;

/* 对变量进行“按位与”操作 */

result = a & c;

printf("result = %d ", result);

/* 对变量进行“按位或”操作 */

result = b | d;

printf("result = %d ", result);

/* 对变量进行“按位异或”操作 */

result = a ^ d;

printf("result = %d ", result);

/* 对变量进行“取反”操作 */

result = ~a;

printf("result = %d ", result);

a = 64;

n = 2;

/* 将操作数a右移(6-n)位 */

b = a >> (6-n);

printf("b = %d ", b);

/* 将操作数a左移n位 */

c = a << n;

printf("c = %d ", c);

/* 对操作数a进行的混合位运算 */

d = (a >> (n-1)) | (a << (n+1));

printf("d = %d ", d);

}

运行结果为:

result = 2

result = 12

result = 10

result = 253

b = 4

c = 256

d = 544

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注意我这里定义的是unsigned char无符号的数(正数),因为负数在计算机里会以补码的形式存在,这个有兴趣的可以去了解下。位运算在以前计算机硬件资源比较稀缺的时候用的蛮多的,那时候用1个字节来表示一个整数都觉得奢侈,所以把一个字节拆分成了8个二进制位来用,现在在单片机上也能经常看到位运算。

这些是C/C++能做的

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