c语言学习9

一、字符串
字符：人能看得懂的符号或图案，在内存中以整数形式存储，根据ASCII码表中的对应关系显示出相应的符号或图案
'\0' 0 空字符
'0' 48
'A' 65
'a' 97

串：是一种数据结构，存储类型相同的若干个数据
    对于串型结构的处理是批量性的，会从头开始直到遇到结束标志停止

字符串：
    由字符组成的串型结构，结束标志是 '\0'

二、字符串的存在形式
字符数组：
char str[10] = {'a','b','c',...};
由char组成的数组，注意要为'\0'预留位置，初始化麻烦
使用的是栈内存，数据可以修改

字符串字面值：
    "由双引号包含的若干个字符"
    末尾会隐藏一个'\0'，定义也方便
    字符串字面值就是以地址形式存在的，是常量，数据存储在代码段中，不能修改，否则段错误
    注意：相同内容的多份字符串字面值，在代码段中只会存在一份
    注意：sizeof("xxxx") 计算出 字符个数+1

常用方式：
    字符数组[] = "字符串字面值";
    会自动为'\0'预留位置
    注意：赋值完成后，该字符串在内存中有两份，一份在代码段，另一份在栈内存(可修改)

三、字符串的输入和输出
scanf %s 地址
缺点：不能输入空格

char *gets(char *s);
功能：输入字符串到s中 能够输入空格
返回值：s 链式调用
缺点：有警告，输入的长度不受限制，有风险

char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);
功能：输入长度最多为 size-1 的字符串，会自动为'\0'预留位置
    超出部分不接收，不足时最后的'\n'也会一起接收

输出：
printf %s 地址

int puts(const char *s);
功能：输出一个字符串，并且会自动在末尾打印一个'\n'
功能：成功输出的字符个数

练习1：实现一个函数，判断一个字符串是否是回文串
    "abccba" 

四、输出缓冲区
缓冲区机制可以提高数据的读写速度，还可以让低速的设备与高速的CPU之间系统工作
程序要显示的数据并不会立即显示到屏幕上，而是先存储到输出缓冲区中，当满足一定条件时才会从输出缓冲区显示到屏幕上
1、遇到'\n'
2、遇到输入语句
3、当缓冲区满了4k
4、程序正常结束时
5、fflush(stdout); 手动刷新输出缓冲区

五、输入缓冲区
程序中输入的数据并不会立即从键盘接收到变量中，而是当按下回车后先存储到输入缓冲区中，然后再从缓冲区中读取到变量内存中

情况1：需要输入的是整型\浮点型时，而缓冲区中的数据是字符型或符号时，此时读取会失败，并且该数据会继续残留在输入缓冲区中，会继续影响剩下的输入
    解决：根据scanf的返回值判断输入是否有问题，如果读取失败，则先清理输入缓冲区后重新输入，直到读取成功为止，可以设置一个清楚函数，使用int n;while((c=getchar())!='\n'&&c!=EOF));来实现对输入缓冲区的清空。

情况2：通过fgets可以指定读取size-1个字符，但是如果输入超过size-1那么字符会残留在输入缓冲区中，继续影响接下来的输入
    解决方法1：
    int len = 0;
    while(str1[len]) len++; //len是'\0'的下标
    if('\n' != str1[len-1])// '\0'前面不是'\n'则清理
    {    
        scanf("%*[^\n]");
    //从缓冲区中读取任意类型数据并丢弃，直到遇到'\n'停止
        scanf("%*c");
    //从缓冲区中读取任意字符类型数据并丢弃
    } 
    解决方法2:
    void clear_input_buffer() {
        int ch;
        while ((ch = getchar()) != '\n' && ch != EOF);

}
方法3：
stdin->_IO_read_ptr = stdin->_IO_read_end;
// 把输入缓冲区的位置指针从当前位置，移动到末尾，相当于清理输入缓冲区
注意：只能在Linux系统下使用

情况3：当先输入整型或浮点型，再输入字符型时，输入完整型或浮点型后按下的回车或空格，会残留在输入缓冲区，刚好被后面的字符型接收，影响输入
    解决：在%c或者gets()前面加空格
        scanf(" %c");

六、字符串相关函数
#include <string.h>
size_t strlen(const char *s);
功能：计算字符串的长度，不包括'\0'

char *strcpy(char *dest, const char *src);
功能：把src拷贝给dest，相当于给dest赋值 =
返回值：dest的首地址，链式调用

char *strcat(char *dest, const char *src);
功能：把src追加到dest的末尾 相当于+=
返回值：dest的首地址，链式调用

int strcmp(const char *s1, const char *s2);
功能：比较两个字符串，根据字典序，谁出现早谁小，一旦比较出结果就立即返回
返回值：
    s1 > s2 正数
    s1 == s2 0
    s1 < s2 负数      
   
char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n);   //它用于将一个字符串（src）的前 n 个字符复制到另一个字符串（dest）中
char *strncat(char *dest, const char *src, size_t n);   //用于将一个字符串（src）的前 n 个字符连接（追加）到另一个字符串（dest）的末尾
int strncmp(const char *s1, const char *s2, size_t n);  //用于比较两个字符串（s1 和 s2）的前 n 个字符。

int atoi(const char *nptr);
功能：把字符串转换成int类型
double atof(const char *nptr);
功能：把字符串转换成double类型

char *strstr(const char *haystack,const char *needle);
功能：在haystack中查找是否存在子串needle
返回值：needle在haystack中第一次出现的位置，如果找不到返回NULL

int sprintf(char *str, const char *format, ...);
功能：把各种类型的数据转换成字符串并输入到str中

int sscanf(const char *str, const char *format, ...);   //从一个字符串中，提取各种类型的数据
功能：从字符串中解析出各种类型的数据，并存储到对应的变量中

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);    //请注意，如果源和目标内存区域重叠，memcpy 的行为是未定义的。在这种情况下，应使用 memmove 函数，因为它可以处理重叠的内存区域
功能：把src内存的数据拷贝n个字节到dest中

预处理指令的分类：
#include 头文件导入(拷贝)
#include <> 从系统指定路径查找头文件
#include "" 从当前工作路径查找，找不到再从系统指定路径查找
-I path 可以指定要查找的路径path
还可以通过设置环境变量来指定路径

#define 定义宏
    宏常量：
        #define MAX 50
        优点：提高代码可扩展性、提高可读性、提高了安全性、还可以与case配合
        注意：定义宏常量不要加分号，一般宏名全部大写
        预定义好的宏常量：
            printf("%s\n",__func__);    获取函数名
            printf("%s\n",__FILE__);    获取文件名
            printf("%d\n",__LINE__);    获取行号
            printf("%s\n",__DATE__);    获取日期
            printf("%s\n",__TIME__);    获取时间
    宏函数：
        是带参数的宏
        不是真正意义的函数，没有发生传参，也没有返回值，也不会去检查参数的类型
        #define SUM(a,b) a+b
        1、先把在代码中出现了宏函数的位置，替换成宏函数后面的语句
        2、再把代码中使用的参数替换成调用者的参数
        注意：宏的内容必须保证在同一行，如果要换行，要在每一行的末尾添加续行符 \
    
    宏函数的二义性：
        由于宏函数代码位置、附近的值、参数各种原因的影响，会导致宏函数有不同的解释，这叫做宏的二义性
        如何避免宏的二义性：
            每个参数都加小括号，整体也叫小括号，不要在宏函数的参数中使用自变运算符

2、宏函数与普通函数的区别？
是什么？
普通函数：是一段觉有某项功能的代码集合，会被编译成二进制指令存储在代码段中，函数名就是它的首地址，有独立的栈内存

    宏函数：带参数的宏替换，不是真正的函数，用起来像函数，没有独立的栈内存
    有什么区别？
    函数：  返回值、类型检查、安全、入栈出栈调用、跳转、速度慢
    宏函数：运行结果、通用、危险、替换、冗余、速度快

条件编译：
    根据条件决定让代码是否参与最终的编译

    版本控制：
    #if 
    #elif 
    #else
    #endif

    头文件卫士：防止头文件被重复包含，头文件必加
    #ifndef 宏名    //如果宏不存在为真
    #define 宏名
    //
    #endif

    判断、调试：
    #ifdef 宏名 //如果宏存在为真
    #else
    #endif
    在编译时添加宏DEBUG：gcc 02debug.c -DDEBUG

打印调试信息：
    #ifdef DEBUG
        #define debug(...) printf(__VA_ARGS__)
    #else
        #define debug(...)
    #endif
打印错误信息：
    #define error(...) printf("%s %s:%d %s %m %s %s\n",__FILE__,__func__,__LINE__,__VA_ARGS__,__DATE__,__TIME__)

头文件中应该写什么：
头文件可能会被任意源文件包含，意味着头文件中的内容可能会在多个目标文件中存在，要保证合并时不要冲突
重点：头文件只编写声明语句，不能有定义语句
全局变量声明
函数声明
宏常量
宏函数
typedef 类型重定义
结构、枚举、联合的类型设计声明
头文件的编写规则：
1、为每个.c文件写一份.h文件，.h文件是对它对应的.c文件的说明
2、如果需要用到某个.c文件中的变量、函数、宏时，只需要把该文件的.h文件导入即可
3、.c文件也要导入自己的.h文件，目的是为了让定义与声明保持一致
头文件的相互包含：
假如a.h包含了b.h的内容，而b.h中又包含了a.h的内容，这时就会产生头文件的相互包含，无法编译通过
解决方案：把a.h中需要b.h的内容，和b.h中需要a.h的内容提取出来，额外再写另一个c.h

Makefile:
Makefile是由一系列的编译器指令组成的可执行文件，叫做编译脚本
在终端执行 make 命令就会自动执行Makefile脚本中的编译指令，它可以根据文件的修改时间、和依赖关系来判断哪些文件需要编译，哪些不需要编译
需要一个名字叫做 Makefile 的编译文件
Makefile的编译规则：
1. 如果这个工程没有编译过，那么我们的所有c 文件都要编译并被链接。
2. 如果这个工程的某几个c 文件被修改，那么我们只编译被修改的c 文件，并重新链接目标程序。
3. 如果这个工程的头文件被改变了，那么引用了这几个头文件的c 文件都会重新编译，并链接目标程序。

一个最简单的Makefile脚本格式：
执行总目标:依赖
    编译指令
被依赖的目标1：依赖的文件
    编译指令
被依赖的目标2：依赖的文件
    编译指令