語言只是一種工具，任何語言之間都是相通的，一通則百通，關(guān)鍵是要理解語言背后的思想，理解其思想，任何語言，拿來用就行了。語言沒有好壞之分，任何語言既然存在自然有它存在的價(jià)值。

　　在一個(gè)到處是OOP的年代，為何面向過程的C語言依然可以如此活躍？這主要得益于C語言本身的語言特性。C語言小巧靈活，而且還有一個(gè)直接與硬件打交道的指針的存在，所以它是嵌入式開發(fā)唯有的高級(jí)語言；正因?yàn)樗男∏伸`活，我們可以用它來開發(fā)一系列的小工具，Unix/Linux就是由這些小工具組成的操作系統(tǒng)；同時(shí)用C語言可以開發(fā)高性能的應(yīng)用程序。

1、數(shù)據(jù)類型。C是一門面向過程的語言，但它依舊可以實(shí)現(xiàn)大多數(shù)面向?qū)ο笏芡瓿傻墓ぷ?。比如面向?qū)ο蟮娜筇匦裕悍庋b、繼承、多態(tài)。

　　封裝：C中有一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)叫做struct。struct是C里面的結(jié)構(gòu)體。

　　假如我們要對(duì)person進(jìn)行封裝，person可能包括姓名、性別、年齡、身高、體重等信息。我們就可以對(duì)它封裝如下：

struct Person{
    char name[20];//姓名
    char gender;    //性別 
    int age;        //年齡
    int height;        //身高
    int weight;      //體重
};

　　當(dāng)我們要像OOP那樣新建一個(gè)對(duì)象時(shí)，我們就可以：

struct Person p;

　　我們就可以直接對(duì)p進(jìn)行賦值：

p.name = "whc";
p.gender = 'b';  //'b' = boy; 'g' = girl
p.age = 25; 
p.height = 175;
p.weight = 65;

　　繼承：同樣利用struct，我們來創(chuàng)建一個(gè)學(xué)生結(jié)構(gòu)，同時(shí)繼承結(jié)構(gòu)體Person，如下：

struct Student{
    struct Person p;
    char number[20]; //學(xué)號(hào)
    int score;              //成績
};

　　　　對(duì)Student進(jìn)行創(chuàng)建對(duì)象，并賦值：

struct Student s;
s.p.name = "whc";
s.p.gender = 'b';
s.p.age = 25;
s.p.height = 175;
s.p.weight = 65;
s.number = "20150618";
s.score = 90;

　　多態(tài)：C中對(duì)于多態(tài)的實(shí)現(xiàn)可以借助函數(shù)指針來實(shí)現(xiàn)。為了簡單起見，我們假設(shè)Person這個(gè)結(jié)構(gòu)體中，只有一個(gè)函數(shù)指針。

struct Person{
    void (*print)(void *p);
};

struct Student{
    struct Person p;
};

　　而Person和Student這兩個(gè)結(jié)構(gòu)體的print函數(shù)實(shí)現(xiàn)如下：

void printPerson(void *person){
    if(NULL == person)
        return ;
    struct Person *p = (struct Person *)person;
    printf("run in the person!!\n");
}
void printStudent(void *person){
    if(NULL == person)
        return ;
    struct Person *p = (struct Person *)person;
    printf("run in the student!!\n");
}

　　我們寫一個(gè)函數(shù)來調(diào)用他們：

void print(void *person){
    if(NULL == person)
        return ;
    struct Person *p = (struct Person *)person;
    p->print(person);
}
int main(){
    struct Person person;
    struct Student student;
    person.print = printPerson;
    student.p.print = printStudent;

    print(&person);    //實(shí)參為Person的對(duì)象
    print(&student);  //實(shí)參為Student的對(duì)象

    return 0;
}

　　他們的輸出為：

　　其實(shí)這個(gè)也不難理解，無論是Person還是Student，他們?cè)趦?nèi)存中只有一個(gè)變量，就是那個(gè)函數(shù)指針，而void*表示任何類型的指針，當(dāng)我們將它強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成struct Person*類型時(shí)，p->print指向的自然就是傳入實(shí)參的print地址。

2、 指針和內(nèi)存管理

　　無論問哪一個(gè)C工程獅：C語言中最容易出錯(cuò)的地方在哪？我們基本上會(huì)得到同一個(gè)答案，那就是指針和內(nèi)存溢出。那么指針是什么，指針其實(shí)就是一個(gè)地址，這個(gè)地址可以是一個(gè)變量的地址，也可以是一個(gè)函數(shù)的地址，不管是什么，反正都是內(nèi)存中的一個(gè)地址。

　　例如有一個(gè)變量a，我們定義一個(gè)指針來保存變量a的地址：

int a = 0;
int *p = &a;

　　如果是一個(gè)函數(shù)呢？我們定義一個(gè)函數(shù)，然后用一個(gè)函數(shù)指針來保存這個(gè)函數(shù)地址：

int min(int a,int b){
  return a<b?a:b; 
}

int (*f)(int,int);
f = min;

　　可能我們有時(shí)候會(huì)想，難道我們只能先定義一個(gè)變量或者函數(shù)，然后把它的地址給指針么？不能直接使用指針，或者直接給指針賦一個(gè)常量么？首先，我們不知道內(nèi)存中哪些是可用的地址，哪些是不可用的，每當(dāng)我們定義一個(gè)指針時(shí)，這個(gè)指針指向的是一個(gè)未定義的內(nèi)存，這個(gè)就是傳說中的野指針。如果我們給這個(gè)指針?biāo)赶虻膬?nèi)存賦值，就有可能覆蓋了一些很重要的數(shù)據(jù)，所以每當(dāng)我們定義一個(gè)指針時(shí)，最好給它賦一個(gè)初始地址或者NULL；如果我們給一個(gè)指針賦常量，同樣的道理。

　　指針的類型要與變量的類型一致（如果我們不是故意要他們不一致），所謂類型，只是變量的一直表現(xiàn)形式，其實(shí)在內(nèi)存中，他們不過是0101的二進(jìn)制，當(dāng)我們用32bits的原碼表示時(shí)，它就是unsigned；當(dāng)我們用32bits補(bǔ)碼表示時(shí),就是signed；當(dāng)用浮點(diǎn)表示時(shí)就是float；當(dāng)用更復(fù)雜的自定義表示時(shí)就是struct；用union可以很好的理解這些。

　　現(xiàn)在我們來講一下內(nèi)存，這里我們只討論用戶內(nèi)存區(qū)域：

　　一般分為5個(gè)區(qū)域：

　　(1)程序代碼區(qū)：存放代碼指令的地方

　　(2)全局（靜態(tài)）變量區(qū)：包括初始化、未初始化的全局變量和靜態(tài)變量

　　(3)字符常量區(qū)：存放一些字符串常量，在C語言里面，這個(gè)很容易與棧中定義的字符數(shù)組搞混，當(dāng)我們定義如下：

int main(){
  char *str0 = "Hello World!";    //字符常量區(qū)
  char  str1[] = "Hello World!";  //棧區(qū)
                       
  return 0;           
}

　　str0所指向的字符串就是在字符常量區(qū)，但是str0本身的這個(gè)指針變量是在棧區(qū)的，這個(gè)變量存放的是字符常量區(qū)中"Hello World!"的首地址。

　　str1是字符數(shù)組，所以str1中所存放的字符串是在棧區(qū)，這里利用的不過是字符數(shù)組初始化的一種形式，其實(shí)它可以寫成如下形式：

char str1[] = {'H','e','l','l','o',' ','W','o','r','l','d','!','\0'};

　　(4)棧區(qū)：局部變量，形參，函數(shù)返回地址等，由系統(tǒng)來管理，在內(nèi)存里面是由高地址往低地址生長，所以?？臻g大小是有限的，當(dāng)在棧中定義一個(gè)很大的數(shù)組或者使用很深的遞歸調(diào)用時(shí)，就有可能棧溢出。

　　(5)堆區(qū)：由malloc、calloc、realloc函數(shù)分配的空間，由我們自己來管理，每次用完之后，必須用free釋放內(nèi)存，否則，就會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存泄漏，每次釋放內(nèi)存后，雖然不再占用著這塊內(nèi)存中，但是對(duì)應(yīng)的指針依然指向這塊區(qū)域，這個(gè)指針就是野指針，所以釋放內(nèi)存后，建議給指針賦NULL。如下：

int main(){
  int *p = (int*)malloc(100*sizeof(int)); 
  /*
    執(zhí)行語句 
  */ 
  free(p);//這時(shí)p依然指向那塊內(nèi)存，成了野指針
  p = NULL;  //對(duì)p賦值NULL
  return 0; 
}

3、C語言的I/O輸入輸出

　　C語言本身并不帶有輸入輸出的特性，所以它的所有I/O操作都是通過系統(tǒng)調(diào)用來實(shí)現(xiàn)。幸運(yùn)的是C標(biāo)準(zhǔn)庫，已經(jīng)給我們封裝好了一系列的I/O操作的函數(shù)。

　　putchar ():把變量中的一個(gè)字符常量輸出到顯示器屏幕上;

　　getchar ();從鍵盤上輸入一個(gè)字符常量,此常量就是該函數(shù)的值;

　　printf ();把鍵盤中的各類數(shù)據(jù),加以格式控制輸出到顯示器屏幕上;

　　scanf  ();從鍵盤上輸入各類數(shù)據(jù),并存放到程序變量中;

　　puts    ():把數(shù)組變量中的一個(gè)字符串常量輸出到顯示器屏幕上

　　gets    ():從鍵盤上輸入一個(gè)字符串常量并放到程序的數(shù)組中

　　一些為對(duì)文件的操作，由于一切皆可看作是文件，標(biāo)準(zhǔn)輸入，輸出也可以當(dāng)作文件來操作，文件描述符：標(biāo)準(zhǔn)輸入(0)、標(biāo)準(zhǔn)輸出(1)、標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤(2)

　　fputs();輸出到文件

　　fgets();從文件輸入

　　fscanf();格式化文件輸入

　　fprintf();格式化文件輸出

　　另外兩個(gè)很重要的函數(shù)，當(dāng)然還有他們的派生函數(shù)也是類似的

　　sscanf(); 從一個(gè)字符串中提取各類數(shù)據(jù)。

　　sprintf(); 把格式化的數(shù)據(jù)寫入某個(gè)字符串

　　這里不對(duì)每個(gè)函數(shù)進(jìn)行詳解，主要對(duì)格式化函數(shù)進(jìn)行分析：

　　(1)當(dāng)我們要把一個(gè)字符串轉(zhuǎn)換成一個(gè)整數(shù)或者把一個(gè)整數(shù)轉(zhuǎn)換成一個(gè)字符串時(shí)，我們一般會(huì)想到atoi()或者itoa()（非標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)），但是我們可以通過流來實(shí)現(xiàn)：

int main(){
    int num = 10;
    char str[10] = {0};
    sprintf(str,"%d",num); //把int轉(zhuǎn)換成char[]
    num = 0;
    sscanf(str,"%d",&num);//把字符串轉(zhuǎn)換成int
    printf("num:%d str:%s\n",num,str);

    return 0;
}

　　輸出結(jié)果如下：

　　把字符串轉(zhuǎn)與其它類型之間的轉(zhuǎn)換：比如float，16進(jìn)制，unsigned等都可以用流實(shí)現(xiàn)。

　　(2)格式化函數(shù)中的正則表達(dá)式

　　所有的格式化函數(shù)都可以定制自己的掃描集 %[abc]、%[a-z]、%[^abc]、%[^a-z]，其中[]內(nèi)是匹配的字符,^表示求反集。

　　當(dāng)我們要從標(biāo)準(zhǔn)輸入輸入一個(gè)可能帶空格的字符串時(shí)，直接用scanf("%s",str);當(dāng)讀到空格時(shí)就返回，此時(shí)就可以使用正則表達(dá)式：

char str[100] = {0};
scanf("%[^\n]",str);//直到遇到回車才寫入

　　從標(biāo)準(zhǔn)輸入中只要讀小寫字母a-z，遇到其它字符則返回：

char str[100] = {0};
scanf("%[a-z]",str);

　　其他格式化函數(shù)的用法相同，不一???舉例。

4、總結(jié)

　　從大一開始學(xué)習(xí)C語言也有四五年了，個(gè)人認(rèn)為：C語言中最大的成功在于它的指針，但是也是最容易出錯(cuò)的，想要理解C，必須要掌握指針。雖然說，語言只是一門工具，但是這是基礎(chǔ)。或許，你可以說，現(xiàn)在是JAVA的天下了，滿大街都是招聘JAVA工程師；或者你可以說C太底層，現(xiàn)在都是OOP的時(shí)代了，誰還會(huì)用面向過程的......你們不要忘了操作系統(tǒng)是用什么寫的？是C；C實(shí)現(xiàn)的nginx的并發(fā)量是C++實(shí)現(xiàn)的apache的幾十倍。無論是什么編程語言，好好學(xué)，深入學(xué)就行，不要因?yàn)樗裉炝餍芯蛼仐壸蛱焖鶎W(xué)的。

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