20170805_c语言研究1-11核心机制总结_李智宇 1

C语言是一种强大的编程语言，它的核心机制包括变量、数组、函数和指针。这些概念构成了C语言的基础，并在各种复杂的程序设计中发挥着至关重要的作用。 变量是C语言中存储数据的基本单位。变量的值可以改变，与常量形成对比。变量分为全局变量和局部变量。全局变量在整个程序范围内都可访问，存储在内存中，不受函数调用的影响，其生命周期贯穿整个程序执行。而局部变量仅在其定义的函数或代码块内部有效，存储在栈段中，生命周期仅限于当前函数的执行。全局变量不进行内存对齐，局部变量则有内存对齐规则。另外，全局变量在定义时会被自动初始化为零，而局部变量则不会。 静态局部变量是另一种特殊的变量，它具有全局变量的存储位置和生命周期，但只在定义它的函数中可见。这意味着静态局部变量的生命周期跨越函数调用，但其作用域限制在定义它的函数内。 C语言中的基本数据类型包括char、int、long和double，它们分别占据1字节、2字节、4字节和8字节的内存。结构体是由多个不同类型的数据项组成的复合类型，其大小等于所有数据项的大小之和，且结构体会进行内存对齐以优化访问效率。结构体可以作为参数传递和函数返回值，但处理结构体时需要创建临时变量，通过块搬移操作复制结构体的数据。 数组是存储相同类型元素的连续内存空间。一维数组按线性顺序排列元素，二维数组类似棋盘布局，多维数组则是更高维度的结构。数组名代表数组的首地址，可以像指针一样使用，通过索引访问元素。数组元素是连续存放的，数组名加索引相当于指针加偏移。 函数是C语言中可重用的代码块，它们通过函数名调用，函数名本质上是一个指向函数入口地址的指针。函数参数在调用时被压入栈中，局部变量也存储在栈中。函数可以有返回值，void函数没有返回值，通常返回值存储在特定的寄存器中。如果返回值是结构体，会先将结构体内容拷贝到临时变量，再返回。 指针是C语言的一大特色。指针存储的是内存地址，通过解引用操作`*`可以访问地址上的数据，`&`运算符用于获取变量的地址。指针加减运算不是简单的数值加减，而是基于所指类型大小的偏移。指针可以指向任何数据类型，包括结构体和函数。结构体指针允许通过`.`或`->`操作符访问结构体成员，而函数指针则可以调用指定地址的函数，需要指定函数的返回类型和参数类型。 C语言的核心机制是相互关联、相辅相成的，理解并熟练掌握这些概念对于编写高效、可靠的C程序至关重要。