黑马程序员——C语言基础语法--函数、进制、内存分析

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函数

1. 什么是函数
   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”。所以，你可以说C语言程序是由函数构成的。

2. 函数的定义及用法
   当我们需要添加一个常用的新功能时，我们会定义一个函数并封装起来，方便以后调用。
   定义格式：
   返回值类型 函数名(形式参数列表)
   {
   函数体
   }
   1> 形式参数：定义函数时函数名后面中的参数,简称形参。
   2> 实际参数：调用函数式传入的具体数据，简称实参。
   3> 实参个数必须等于形参个数。
   4> 函数体内部不能定义和形参一样的变量。
   5> 如果是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，也可以有无限多个形参。

#include 

// 形式参数,简称形参
int sum(int num1, int num2)
{
    // 函数体内部不能定义和形参一样的变量
    // int num1;
    num1 = 50;
    return num1 + num2;
}
// 如果不明确声明返回值类型，默认就是int类型
test2()
{
    printf("888888888\n");
    return 10;
}

int main()
{
    int c = test2();
    printf("c=%d\n", c);
    /*
 int a = 100;
 int b = 27;
 // a、b称为函数的实际参数，简称实参
 int c = sum(a, b);
 printf("a=%d, b=%d, c=%d\n", a, b, c);*/
    return 0;
}

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，默认是返回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。

1. 函数的注意
   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，没有函数的定义：
   编译可以通过，因为编译器只会检测语法合不合理，并不会检测函数有没有定义；
   链接报错，因为链接的时候会检测函数是否定义。

2. include
   1> 作用：拷贝右边文件的所有内容到#include所在的位置
   2> 自定义的文件用”“，系统自带的文件用<>
   3> #include

进制

C语言中数值的表示形式分为：二进制、八进制、十进制、十六进制。各自在printf中不同形式进行输出，如下图：

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
   1> 内存以“字节为单位”
   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，如下图所示：
   
   2> 内存由大到小寻址，只存储二进制形式

int main()
{
    // 一个int类型数据占据4个字节、32bit
    // 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100
    int number = 12; // 1100

    // 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1101
    int number2 = 13; // 1101

    return 0;
}

内存存储如图：

3> 查看内存地址的两种方式：%x和%p

不同类型字符存储的取值范围如下图所示：

类型说明符

类型说明符包括：short和long；signed和unsigned。

#include 
/*
 int 4个字节 %d
 short 2个字节 %d
 long 8个字节 %ld
 long long 8个字节 %lld


 signed
 unsigned %u
 */
int main()
{
    // 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
    // 2的31次方-1
    // 2的32次方-1
    int num;

    /*
 signed和unsigned的区别：
 signed 最高位要当做符号位
 unsigned 最高位不要当做符号位
 */
    // signed == signed int
    // signed 有符号:正数、0、负数
    signed int a = 10;
    signed a2 = 10;

    // unsigned int == unsigned
    // unsigned 无符号：0、正数
    unsigned int b = 10;
    unsigned b2 = 10;

    long unsigned int c = 34343;
    long unsigned c2 = 423432;

    short unsigned int d = 4343;
    short unsigned d2 = 43243;

    short signed int e = 54354;
    short signed e2 = 434;
    return 0;
}

位运算

位运算包括：按位与&、按位或|、按位异或^、取反~、左移<<、右移>>。
按位与&：只有对应的两个二进位均为1时，结果位才为1，否则为0。
用位与&运算符判断变量的奇偶性：

a&1 == 1 // 奇数
a&1 == 0 // 偶数

按位或|：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。
按位异或^：
1> 相同数值进行异或，结果肯定是0，比如9^9；
2> 交换 9^5^6 == 9^6^5；
3> 任何数值跟0进行异或，结果还是原来的数值，9^0 == 9；
4> a^b^a == a^a^b == 0^b == b。
使用位异或运算符交换两个变量的值：

a = a ^ b;
b = a ^ b;
a = a ^ b;

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）。
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。
右移>>：
1> 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；
2> 为正数时， 符号位为0，最高位补0；
3> 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。

我们可以使用位运算来输出整数在内存中的二进制形式：

#include 

int main()
{
    void putBinary(int n);
    printf("请输入一个整数：\n");
    int num;
    scanf("%d",&num);
    putBinary(num);
    return 0;
}
//0000 0000 0010 0010 0010 0010 1001 0010
void putBinary(int n)
{
    //需要移动的位数
    //int bits = sizeof(n)*8-1;
    for(int bits = sizeof(n)*8-1; bits>=0; bits--)
    {
        //将二进制数字从左至右在屏幕上依次输出
        printf("%d",n>>bits&1);
        //每隔4位输出一个空格
        if(bits%4 == 0)
        {
            printf(" ");
        }   
    }
    printf("\n");
}

char类型

char类型的存储细节详见ASCII码表：

在-128~127范围内，char类型定义的字符可以当做整数来用。

#include 

int main()
{
    char upper(char c);

    printf("请输入一个小写字母：");
    char input;
    scanf("%c",&input);

    //upper(input);

    printf("%c的大写形式为%c\n", input, upper(input));

    return 0;
}

char upper(char c)
{
    //printf("%c的大写形式为%c\n", c, c - 32);

    if(c<='z' && c>='a')
    {
        //判断a与A的距离
        return c - ('a'-'A');
    }

    return c;
}

可以通过这个大小写转换代码很好的体会到char类型的使用方法。

到这里已经讲完了C语言基础语法方面的知识，后续会对复杂数据类型进行详细的学习。

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