函數編譯與預處理
『壹』 關於預處理的幾個問題
關於預處理的相關問題，以下是簡潔直接的答案：
含參數宏與函數的區別：
- 含參數宏：在預處理階段進行文本替換，不進行類型檢查，也沒有調用開銷，但可能導致代碼膨脹。
- 函數：在編譯階段生成調用代碼，進行嚴格的類型檢查，有調用開銷，但代碼更簡潔、可重用。
枚舉與define的區別：
- 枚舉：是一種用戶定義的類型，為整型常量賦予易於理解的名字，支持類型安全和范圍檢查。
- define：是簡單的文本替換，不定義新類型，不進行類型檢查，只是將標識符替換為對應的值。
typedef與define的區別：
- typedef：為現有類型定義一個新的名字，是類型別名機制，不進行文本替換。
- define：是簡單的文本替換，不定義新類型，只是將標識符替換為對應的類型或表達式。
define和const定義常量的區別：
- define：定義的常量是預處理指令，在編譯前進行文本替換，沒有類型信息。
- const：定義的常量是變數的一種，具有類型信息，可以進行類型檢查，存儲在內存中。
宏定義和內聯函數的區別：
- 宏定義：在預處理階段進行文本替換，不進行類型檢查，可能導致代碼膨脹和難以調試。
- 內聯函數：在編譯階段進行代碼展開，有類型檢查，可以優化調用開銷，但編譯器可能不總是展開內聯函數。內聯函數提供了更好的可讀性和調試性。
以上內容總結了預處理中幾個常見問題的區別，希望有助於理解預處理在不同場景下的應用。
『貳』 c語言知識總結
c語言概要
第一章、 概述
1、 c語言的基本知識
1.1、 c語言的執行步驟
編輯-程序代碼的錄入，生成源程序*.c
編譯-語法分析查錯，翻譯生成目標程序*.obj
（語法或邏輯錯誤，從第一個開始改，變數定義，語句格式，表達式格式等）
鏈接-與其他目標程序或庫鏈接裝配，生成可執行程序*.exe
執行
1.2、 main函數的基本知識
main（）函數的位置
c程序總是從main( )函數開始執行
一個c程序可以包含一個主函數，即main（）函數；也可以包含一個main()函數和若干其它函數
1.3、 c程序的結構
函數與主函數
程序由一個或多個函數組成
必須有一個且只能有一個主函數main()
程序執行從main開始，在main中結束，其他函數通過嵌套調用得以執行
程序語句
C程序由語句組成
用「；」作為語句終止符
注釋
//
或
/* */ 為注釋，不能嵌套
不產生編譯代碼
1.4、c 程序書寫的規則
習慣用小寫字母，大小寫敏感
不使用行號，無程序行概念：通常一個語句佔一行
可使用空行和空格
常用鋸齒形的書寫格式；同一層次結構的語句上下對齊。
第二章、基本數據類型與運算
2.1、c程序的數據類型
注意類型和變數含義的不同（類型是固定好的名字，變數是自己起的名字）
變數佔用的存儲空間
數據類型
基本類型：整型、字元型、浮點型（單精度型，雙精度型）
構造類型：數組類型、結構體類型
指針類型
空類型
注意基本類型賦初值的方式
基本數據類型的表示形式
整形數據
十進制：以非0數字開頭，如：123，-9，0
八進制;以0數字開頭，如：0123，067
十六進制：以0x開頭，如：0x123,0xff
實型數據
十進制：必須帶小數點，如：123.0，-9.0
指數形式;如：1.23E3，0.9e-2,5e2
字元型數據
普通字元：如：』a』,』2』,』H』,』#』
轉義字元：如：』\n』,』\167』,』\xlf,』\\』
（實現幾列的對齊：指定寬度。如%100\ 『\t』製表位）
（字元串長度。「abc\n\t\\」 strlen 6; sizeof 7）
基本數據類型的存儲長度
整型
Int 位元組數 2 位數 16 數的表示範圍 -32768—32767
Short 2 16 -32768—32767
Long 4 32 -2147483648—2147483647
實型
Float 4 32 3.4e-38---3.4e38
Double 8 64 1.7e-308---1.7e308
字元型
Char 1 8 -128----127
2.2、標識符命名規則
C語言標志符命名規則
標識符有數字，字母，下劃線組成
標識符的首字元必須為字母和下劃線
標識符不能為c語言的保留字（關鍵字）
如：auto extern sizeof float static case for struct char goto switch continue in typedef const if union default long unsigned do register void double return else short while enum signed
算術運算符 + - * / %
關系運算符 > < == >= <= !=
邏輯運算符 ！ && ||
位運算符 << >> ~ | ^ &
賦值運算符 = 及其擴展賦值運算符
條件運算符 ? :
逗號運算符 ，
指針運算符 * &
求位元組數運算符 sizeof
強制類型轉換運算符 （類型）
分量運算符 . ->
下標運算符 [ ]
其他 如函數調用運算符()
運算符的優先順序
由高到低：單目運算符，算數運算符，關系運算符，賦值運算符
說明：單目運算符：自增運算符，自減運算符，類型裝換運算符。結合方向：自右至左
如：++--I 先—i.。
算術運算 結合方向自左至右
2.3基本運算和表達式
關系表達式和邏輯表達式
(a>b)&&(x>y) (a==b)||(x==y) !=a||(a>b)
A&&b.a為0.不執行b
A||b a為1.不執行b
在 c 中邏輯運算結果：1代表「真」，0代表「假」；
判斷一個表達式是否真：0代表「假」，非0代表「真」
條件表達式 逗號表達式
如：k=5,k++
逗號值為5；k為6.
表達式1？表達式2 ：表達式3
K=5>6 ? 1 : 0
2.4、混合運算的數據類型轉換
2/3+0.5 雙精度浮點型
第三章、順序結構程序設計
3.1、c語句的分類
簡單語句
表達式語句 表達式+分號
空語句 只有分號的語句
復合語句 用花括弧將若干語句括起來
流程式控制制語句
選擇語句 if ,switch
循環語句 while, do while , for
轉移語句 break ,continue ,return goto
3.2、格式輸入函數scanf
一般形式：scanf(「格式控制字元串「，地址列表)；
使用scanf函數時，需要注意：
格式字元的個數必須與輸入項的個數相同，數據類型必須一一對應，非格式字元串（說明性的）要原封不動的輸入。
輸入實行數據時，可以不帶小數點，即按整型數據輸入
數值型數據與字元或字元串混合輸入時，需要注意輸入方式。
3.3、格式輸出函數printf
Printf（「格式控制字元串「，輸出列表）；
指定輸出格式，由格式字元串和非格式字元串兩種組成，非格式字元串照原樣輸出。
%[標志][輸出最小寬度][.精度][長度]類型
標志：- 左對齊；+ 右對齊；
%f, %d, %c, %s
3.4、其他輸入輸出函數
Putchar getchar puts gets
第四章、選擇結構程序設計
If選擇結構
單分支
If(表達式)
語句
雙分支
If(表達式)
語句1
Else
語句2
多分支
If （表達式1）
語句1
Else if（表達式2）
語句2
。。。
Else if(表達式m)
語句m
Else
語句n
Switch（表達式）
{
Case 常量表達式1：語句1；break；
Case 常量表達式2：語句2；break；
。。。
Case 常量表達式m：語句m；break;
Default:語句n；break;
}
注意break的使用
第五章、循環結構程序設計
循環三要素
初始條件 ；終止條件 ；在初始條件和終止條件間反復做某件事情（循環體）
While(表達式)
語句
Do
語句
While(表達式);
For(循環體變數賦初值；循環條件；循環變數增量)
( for( ) ; // ; 進行時間延遲。在信息交換等時用。如for(i=0,i<100) ; 互相通訊的時間延遲。 Delay )
Break語句 ：不能用於循環語句和switch語句之外的任何其他語句；跳出循環。
Continue語句 ：跳過循環體中剩餘的語句而強行執行下一次循環；跳出本次循環。
第六章、函數與編譯預處理
6.1、函數的定義和調用
類型標識符 函數名 （形式參數列表）
{ 聲明部分
語句
}
例：
Int max (int x,int y)
{int z;<br>Z=x>y?x:y;<br>Return(z);}
6.2、局部變數和全局變數
注意函數中靜態變數的定義和使用
6.3、變數的存儲類型
局部變數的存儲類型
自動變數(auto) 動態存儲
局部靜態變數（static） 靜態存儲
寄存器變數(register) 靜態存儲
全局變數的存儲類型
自動變數（auto） 動態存儲
外部變數 （extern） 靜態存儲
全局靜態變數（static ）靜態存儲
Extern 外部引用
Static 不能用extern 引用。
第七章、數組
7.1、一維數組的定義和使用
特別需要注意循環體的初值，終止條件
例：
Main()
{
Int I,a[10];
For(i=0;i<=9;i++)
A=I;
For(i=9;i>=0;i--)
Printf(「%d」,a);
}
注意下標問題
7.2、二維數組的定義和使用
二維數組的初始化
例如：
Int a[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};
Int a[3][4]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};
Int a[ ][4]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};
Int a[ ][4]={{1,2,3,4},{5},{9,10,11,12}};
例如：int a[3][3]={{1},{2},{3}};
是對每一行的第一列元素賦值，未賦值的元素取0
7.3、字元數組和 字元串
字元串用字元數組來處理，結束標志符 『\0』
如：char c[ ]={「I am happy」};
用字元串常量使字元數組初值化
Char c[ ]={『I』,』 『,』a』,』m』,』 『,』h』,』a』,』p』,』p』,』y』,』\0』};
第八章、指針
8.1、地址和指針的概念
Int I;
Int *i_point;
8.2、指針變數和變數的地址
操作符：* &
8.3、指針和一維數組
若有定義
Int a[10];
Int *p=a;
分析下面表達式的含義：
A, &a,
*(a+i), a+I,
*(p+i), p+i
A=*(a+i)=*(P+i)
&a=a+i=p+i
8.4、指針與字元串
Main()
{
Char string[ ]=」I love china!」;
Printf(「%s\n」,string);
}
Main()
{ char *string=」I love china!」;
Printf(「%s\n」,string);
}
8.5、指針變數作為函數參數
形參的定義方式；實參的形式；參數的傳遞方式。
第九章、結構體
9.1、結構體類型和變數的定義
Struct 結構體名
{成員列表}；
Struct student
{char stuNO[8];<br>Char name[20];<br>Char sex;<br>Int age;<br>Float score;<br>Char addr[30];<br>};
Stuct student
{char stuNO[8];<br>Char name[20];<br>Char sex;<br>Int age;<br>Float score;<br>Char addr[30];<br>};
Struct student stu1, stu2;
9.2、結構體變數的引用
一般形式為：
結構體變數名.成員名
9.3、結構體數組
結構體數組 結構體數組元素.成員名
指向結構體的指針變數
（*p）.成員名
p->成員名
其他
Strcpy(字元數組1，字元串2)
Strcat(字元數組1，字元數組2)
Strcmp(字元串1，字元串2)
Strlen（字元數組）
『叄』 源程序到可執行程序的編譯過程
源代碼到可執行程序的編譯過程涉及四個關鍵步驟：預處理、編譯、匯編和鏈接。
預處理是程序編譯的第一步，由獨立的預編譯器處理，不屬於編譯器的直接工作。它主要負責處理預處理指令，如條件編譯，但並不涉及運行時間。
編譯階段將源代碼轉換成特定硬體平台的匯編語言，比如X86的x86匯編或ARM的ARM匯編，生成.s/.asm文件。這個過程涉及語法、詞法、語義分析等六大部分，以確保變數、函數等的正確使用和錯誤檢測。
編譯過程中，符號表管理至關重要，記錄了標識符及其屬性，如類型、內存佔用和地址，而錯誤管理則用於識別並報告語法錯誤（如拼寫錯誤、括弧匹配問題）和語義錯誤（如類型不匹配、作用域錯誤）。
從源程序到目標程序，可能會進行多次遍歷以優化代碼，但過多遍歷會增加編譯時間。最終，匯編階段將匯編語言轉換為機器語言的可重定位目標文件，如.o/.obj。
鏈接是編譯的最後一步，將目標文件、啟動代碼和庫文件結合，形成可執行的.exe文件。鏈接分為靜態和動態兩種，靜態鏈接時所有庫代碼會直接嵌入程序，而動態鏈接則依賴運行時查找庫。