深圳做棋牌网站建设哪家好,wordpress笔记本主题,如何给网站流量来源做标记通过在网址后边加问号?,wordpress用户更改不了密码C语言是一种通用计算机#xff08;高级#xff09;编程语言#xff1b;面向过程#xff1b;广泛应用于计算机系统设计以及应用程序编写#xff1b;设计目标#xff0c;是提供一种能以简易的方式编译、处理低级存储器、产生少量的机器码以及不需要任何运行环境支持便能运行… C语言是一种通用计算机高级编程语言面向过程广泛应用于计算机系统设计以及应用程序编写设计目标是提供一种能以简易的方式编译、处理低级存储器、产生少量的机器码以及不需要任何运行环境支持便能运行的编程语言。 C与C语言有着紧密的关联性。 事实上C可以看作是对C语言的扩展提供了更多的功能和抽象层次。C保留了C语言的核心特性如高效性、直接内存访问和底层控制同时引入了面向对象编程的概念使得开发者能够更好地组织和管理代码。此外C还借鉴了其他编程语言的一些概念和特性例如Java的垃圾回收机制和Python的动态类型。然而与其他语言相比C在性能和底层操作方面具有独特的优势。
C与其他编程语言在基本语法和语义方面存在一些差异。在本节中我们将比较C与其他语言在变量声明、控制流、函数定义等方面的差异。这将帮助开发者更好地理解C的语法和语义并能够顺利地将已有的编程知识应用到C中。
1. 变量声明
在C中变量的声明需要指定其类型并且可以选择性地进行初始化。与其他动态类型语言相比如Python和JavaScriptC是一门静态类型语言变量在声明时需要明确指定其类型。例如以下是一个C中整型变量的声明和初始化的示例
int num 10;
与之相比一些动态类型语言允许在变量声明时省略类型并根据赋值自动推断类型。
2. 控制流
C的控制流语句与其他语言的差异在于语法和语义上的细微差别。例如C使用大括号 {} 来定义代码块而其他语言可能使用缩进或关键字来表示代码块。此外C中的条件语句使用关键字 if、else 和 switch循环语句使用关键字 for、while 和 do-while。虽然这些控制流语句的基本概念相似但具体的语法和语义可能有所不同。
3. 函数定义
C的函数定义与其他语言的函数定义也存在一些差异。C使用函数头和函数体的组合来定义函数。函数头包括返回类型、函数名和参数列表而函数体则包含实际的函数实现。
在C中函数可以被重载这意味着可以定义具有相同名称但不同参数列表的多个函数。编译器根据调用时提供的参数数量和类型来确定要调用的具体函数。以下是一个函数重载的示例
// 重载的函数 add
int add(int a, int b) {return a b;
}double add(double a, double b) {return a b;
}在上面的示例中我们定义了两个名为 add 的函数一个接收两个整型参数另一个接收两个浮点型参数。根据调用时提供的参数类型编译器会自动选择调用合适的函数。
此外C还支持默认参数这意味着在函数定义中可以为某些参数提供默认值。如果调用函数时没有显式提供这些参数的值将使用默认值。以下是一个具有默认参数的函数示例
// 带有默认参数的函数
void printMessage(string message, int times 1) {for (int i 0; i times; i) {cout message endl;}
}在上述示例中我们定义了一个名为 printMessage 的函数它接收一个字符串参数 message 和一个整型参数 timestimes 参数有默认值为 1。这意味着如果在调用函数时省略了 times 参数它将默认为 1。
当涉及C与其他编程语言的基本语法和语义差异时还有许多方面可以进行比较。以下是一些常见的差异和示例代码
4. 数组和容器
C与一些高级语言在数组和容器的表示和使用上存在差异。例如与Python的动态列表相比C使用数组来存储和访问一组元素。以下是一个示例展示了如何在C中声明和使用数组
int numbers[] {1, 2, 3, 4, 5};
int size sizeof(numbers) / sizeof(numbers[0]);for (int i 0; i size; i) {cout numbers[i] ;
}另一方面C还提供了丰富的容器类如向量vector、链表list、映射map等。与其他语言相比C的容器类提供了更多的底层控制和性能优化。以下是一个使用C向量的示例
#include vector
using namespace std;vectorint numbers {1, 2, 3, 4, 5};for (int i 0; i numbers.size(); i) {cout numbers[i] ;
}5. 内存管理
C与许多高级语言在内存管理方面存在显著差异。在C中开发者需要显式地管理内存分配和释放。C提供了操作符 new 和 delete 用于动态分配和释放内存。以下是一个使用 new 操作符动态分配内存的示例
int* ptr new int; // 动态分配一个整型变量的内存空间
*ptr 10;// 使用动态分配的内存
cout *ptr endl;// 释放内存
delete ptr;相比之下一些高级语言如Java和C#提供了自动内存管理通过垃圾回收机制自动释放不再使用的内存。
6. 异常处理
C与其他一些语言在异常处理机制上存在差异。在C中异常处理使用 try、catch 和 throw 来捕获和处理异常。以下是一个示例展示了如何在C中使用异常处理
try {// 可能引发异常的代码throw runtime_error(Something went wrong.); // 抛出异常
}
catch (const exception ex) {// 捕获并处理异常cout Exception: ex.what() endl;
}与之相比其他一些语言可能使用不同的语法和机制来处理异常如Java中的 try、catch、finally 块。
接下来是C中的面试知识总结
【二十四】C/C中面向对象的相关知识
面向对象程序设计Object-oriented programmingOOP有三大特征 ——封装、继承、多态。
封装把客观事物封装成抽象的类并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作对不可信的进行信息隐藏。 关键字public, protected, private。不写默认为 private。 public 成员可以被任意实体访问。 protected 成员只允许被子类及本类的成员函数访问。 private 成员只允许被本类的成员函数、友元类或友元函数访问。
继承基类父类—— 派生类子类
多态即多种状态形态。简单来说我们可以将多态定义为消息以多种形式显示的能力。多态是以封装和继承为基础的。
C 多态分类及实现 重载多态Ad-hoc Polymorphism编译期函数重载、运算符重载 子类型多态Subtype Polymorphism运行期虚函数 参数多态性Parametric Polymorphism编译期类模板、函数模板 强制多态Coercion Polymorphism编译期/运行期基本类型转换、自定义类型转换
【二十五】C/C中struct的内存对齐与内存占用计算
什么是内存对齐计算机系统对基本类型数据在内存中存放的位置有限制它们会要求这些数据的首地址的值是有效对齐值的倍数。
什么是有效对齐值计算机系统有默认对齐系数n,可以通过#pragma pack(n)来指定。有效对齐值就等与该对齐系数和结构体中最长的数据类型的长度两者最小的那一个值,比如对齐系数是8,而结构体中最长的是int,4个字节,那么有效对齐值为4。
为什么要内存对齐假如没有内存对齐机制数据可以任意存放现在一个int变量存放在从地址1开始的连续四个字节地址中。当4字节存取粒度的处理器去取数据时要先从0地址开始读取第一个4字节块,剔除不想要的字节0地址,然后从地址4开始读取下一个4字节块,同样剔除不要的数据567地址,最后留下的两块数据合并放入寄存器这需要做很多工作整体效率较低。
struct内存占用如何计算结构体的内存计算方式遵循以下规则 数据成员对齐规则第一个数据成员放在offset为0的地方以后的每一个成员的offset都必须是该成员的大小与有效对齐值相比较小的数值的整数倍,例如第一个数据成员是int型第二个是double有效对齐值为8,所以double的起始地址应该为8,那么第一个int加上内存补齐用了8个字节 结构体作为成员如果一个结构里有某些结构体成员则结构体成员要从其内部有效对齐值的整数倍地址开始存储。(比如struct a中存有struct bb里有char, int, double那b应该从8的整数倍开始存储) 结构体内存的总大小必须是其有效对齐值的整数倍不足的要补齐。
我们来举两个
#include stdio.h
#pragma pack(8)
int main()
{struct Test{int a;//long double大小为16byteslong double b; char c[10];};printf(%d, sizeof(Test));return 0;
} struct的内存占用为40bytes#include stdio.h
#pragma pack(16)
int main()
{struct Test{int a;//long double大小为16byteslong double b; char c[10];}printf(%d, sizeof(Test));return 0;
}struct的内存占用为48bytes【二十六】C/C中智能指针的定义与作用
智能指针是一个类这个类的构造函数中传入一个普通指针析构函数中释放传入的指针。智能指针的类都是栈上的对象所以当函数或程序结束时会自动被释放。
注不能将指针直接赋值给一个智能指针一个是类一个是指针。
常用的智能指针智能指针在C11版本之后提供包含在头文件中主要是shared_ptr、unique_ptr、weak_ptr。unique_ptr不支持复制和赋值。当程序试图将一个 unique_ptr 赋值给另一个时如果源 unique_ptr 是个临时右值编译器允许这么做如果原来的unique_ptr 将存在一段时间编译器将禁止这么做。shared_ptr是基于引用计数的智能指针。可随意赋值直到内存的引用计数为0的时候这个内存会被释放。weak_ptr能进行弱引用。引用计数有一个问题就是互相引用形成环这样两个指针指向的内存都无法释放。需要手动打破循环引用或使用weak_ptr。顾名思义weak_ptr是一个弱引用只引用不计数。如果一块内存被shared_ptr和weak_ptr同时引用当所有shared_ptr析构了之后不管还有没有weak_ptr引用该内存内存也会被释放。所以weak_ptr不保证它指向的内存一定是有效的在使用之前需要检查weak_ptr是否为空指针。
智能指针的作用C11中引入了智能指针的概念方便管理堆内存。使用普通指针容易造成堆内存泄露忘记释放二次释放野指针程序发生异常时内存泄露等问题等使用智能指针能更好的管理堆内存。
【二十七】C/C中程序的开发流程
开发一个C程序的过程通常包括编辑、编译、链接、运行和调试等步骤。
编辑编辑是C程序开发过程的第一步它主要包括程序文本的输入和修改。任何一种文本编辑器都可以完成这项工作。当用户完成了C程序的编辑时应将输入的程序文本保存为以.cpp为扩展名的文件保存C头文件时应以.h为扩展名。
编译C是一种高级程序设计语言它的语法规则与汇编语言和机器语言相比更接近人类自然语言的习惯。然而计算机能够“看”懂的唯一语言是汇编语言。因此当我们要让计算机“看”懂一个C程序时就必须使用编译器将这个C程序“翻译”成汇编语言。编译器所做的工作实际上是一种由高级语言到汇编语言的等价变换。
汇编将汇编语言翻译成机器语言指令。汇编器对汇编语言进行一系列处理后最终产生的输出结构称为目标代码它是某种计算机的机器指令二进制并且在功能上与源代码完全等价。保存源代码和目标代码的文件分别称为源文件和目标文件 .obj。
链接要将汇编器产生的目标代码变成可执行程序还需要最后一个步骤——链接。链接工作是由“链接器”完成的它将编译后产生的一个或多个目标文件与程序中用到的库文件链接起来形成一个可以在操作系统中直接运行的可执行程序。linux中的.o文件
运行和调试我们接下来就可以执行程序了。如果出现问题我们可以进行调试debug。
【二十八】C/C中数组和链表的优缺点
数组和链表是C/C中两种基本的数据结构也是两个最常用的数据结构。
数组的特点是在内存中数组是一块连续的区域并且数组需要预留空间。链表的特点是在内存中元素的空间可以在任意地方空间是分散的不需要连续。链表中的元素都会两个属性一个是元素的值另一个是指针此指针标记了下一个元素的地址。每一个数据都会保存下一个数据的内存的地址通过此地址可以找到下一个数据。
数组的优缺点
优点查询效率高时间复杂度可以达到O(1)。
缺点新增和修改效率低时间复杂度为O(N)内存分配是连续的内存扩容需要重新分配内存。
链表的优缺点
优点新增和修改效率高只需要修改指针指向即可时间复杂度可以达到O(1)内存分配不需要连续的内存占用连续内存少。
缺点链表查询效率低需要从链表头依次查找时间复杂度为O(N)。
【二十九】C/C中的new和malloc有什么区别
new和malloc主要有以下三方面的区别 malloc和free是标准库函数支持覆盖new和delete是运算符支持重载。 malloc仅仅分配内存空间free仅仅回收空间不具备调用构造函数和析构函数功能用malloc分配空间存储类的对象存在风险new和delete除了分配回收功能外还会调用构造函数和析构函数。 malloc和free返回的是void类型指针必须进行类型转换new和delete返回的是具体类型指针。
【三十】C/C中野指针的概念
野指针也叫空悬指针不是指向null的指针是未初始化或者未清零的指针。
产生原因 指针变量未及时初始化。 指针free或delete之后没有及时置空。
解决办法 定义指针变量及时初始化活着置空。 释放操作后立即置空。
【三十一】C/C中内存泄漏以及解决方法
内存泄漏是指己动态分配的堆内存由于某种原因导致程序未释放或无法释放造成系统内存的浪费导致程序运行速度减慢甚至系统崩溃等严重后果。
解决方法
造成内存泄漏的主要原因是在使用new或malloc动态分配堆上的内存空间而并未使用delete或free及时释放掉内存造成的。所以解决方法就是注意new/delete和malloc/free一定要配套使用。
【三十二】C/C中面向对象和面向过程的区别
面向对象Object Oriented ProgrammingOOP编程模型首先抽象出各种对象各种类并专注于对象与对象之间的交互对象涉及的方法和属性都封装在对象内部。
面向对象的编程思想是一种依赖于类和对象概念的编程方式一个形象的例子是将大象装进冰箱
冰箱是一个对象大象也是一个对象。冰箱有自己的方法打开、存储、关闭等大象也有自己的方法吃、走路等。冰箱有自己的属性长、宽、高等大象也有自己的属性体重、高度、体积等。
面向过程Procedure Oriented ProgrammingPOP编程模型是将问题分解成若干步骤动作每个步骤动作用一个函数来实现在使用的时候将数据传递给这些函数。
面向过程的编程思想通常采用自上而下、顺序执行的方式进行一个形象的例子依旧是将大象装进冰箱
打开冰箱。把大象装进冰箱。关闭冰箱。
面向对象和面向过程的区别 安全性角度。面向对象比面向过程安全性更高面向对象将数据访问隐藏在了类的成员函数中而且类的成员变量和成员函数都有不同的访问属性而面向过程并没有办法来隐藏程序数据。 程序设计角度。面向过程通常将程序分为一个个的函数而面向对象编程中通常使用一个个对象函数通常是对象的一个方法。 逻辑过程角度。面向过程通常采用自上而下的方法而面向对象通常采用自下而上的方法。 程序扩展性角度。面向对象编程更容易修改程序更容易添加新功能。
【三十三】C/C中常用容器功能汇总
vector数组
vector是封装动态数组的顺序容器。
成员函数
at():所需元素值的引用。front():访问第一个元素返回引用。back():访问最后一个元素返回引用。beign():返回指向容器第一个元素的迭代器。end():返回指向容器末尾段的迭代器。empty():检查容器是否为空。size():返回容器中的元素数。capacity():返回当前存储空间能够容纳的元素数。clear():清除内容。insert():插入元素。erase():擦除元素。push_back():将元素添加到容器末尾。pop_back():移除末尾元素。*max_element(v.begin(), v.end()):返回数组最大值。*min_element(v.begin(), v.end()):返回数组最小值。
queue队列
queue是容器适配器他是FIFO先进先出的数据结构。
成员函数
front():访问第一个元素返回引用。back():访问最后一个元素返回引用。empty():检查容器是否为空。size():返回容器中的元素数。push():向队列尾部插入元素。pop():删除首个元素。
deque双端队列
deque是有下标顺序容器它允许在其首尾两段快速插入和删除。
成员函数
front():访问第一个元素返回引用。back():访问最后一个元素返回引用。beign():返回指向容器第一个元素的迭代器。end():返回指向容器末尾段的迭代器。empty():检查容器是否为空。size():返回容器中的元素数。clear(): 清除内容。insert():插入元素。erase():擦除元素。push_back():将元素添加到容器末尾。pop_back():移除末尾元素。push_front():插入元素到容器起始位置。pop_front():移除首元素。at():所需元素值的引用。
set集合
集合基于红黑树实现有自动排序的功能并且不能存放重复的元素。
成员函数 begin()–返回指向第一个元素的迭代器。 clear()–清除所有元素。 count()–返回某个值元素的个数。 empty()–如果集合为空返回true。 end()–返回指向最后一个元素的迭代器。 erase()–删除集合中的元素。 find()–返回一个指向被查找到元素的迭代器。 insert()–在集合中插入元素。 size()–集合中元素的数目。
unordered_set无序集合
无序集合基于哈希表实现不能存放重复的元素。元素类型必须可以比较是否相等因为这可以确定元素什么时候相等。
成员函数
empty():检查容器是否为空。size():返回容器中的元素数。insert():插入元素。clear():清除内容。count():返回匹配特定键的元素数量。find():寻找带有特定键的元素。erase()–删除集合中的元素。
unordered_map
unordered_map是关联容器含有带唯一键的键-值对。
搜索、插入和元素移除拥有平均常数时间复杂度。
元素在内部不以任何特定顺序排序而是组织进桶中。元素放进哪个桶完全依赖于其键的哈希。这允许对单独元素的快速访问因为一旦计算哈希则它准确指代元素所放进的桶。
成员函数
empty()检查容器是否为空。size()返回可容纳的元素数。insert():插入元素。clear():清除内容。count():返回匹配特定键的元素数量。find():寻找带有特定键的元素。erase()–删除集合中的元素。
【三十四】C/C中指针和引用的区别
C语言的指针让我们拥有了直接操控内存的强大能力而C在指针基础上又给我们提供了另外一个强力武器 → \to →引用。
首先我们来看一下C中对象的定义对象是指一块能存储数据并具有某种类型的内存空间。
一个对象a它有值和地址a。运行程序时计算机会为该对象分配存储空间来存储该对象的值我们通过该对象的地址来访问存储空间中的值。
指针p也是对象它同样有地址p和存储的值p只不过p存储的是其他对象的地址。如果我们要以p中存储的数据为地址来访问对象的值则要在p前加引用操作符 ∗ * ∗即 ∗ p *p ∗p。
对象有常量const和变量之分既然指针本身是对象那么指针所存储的地址也有常量和变量之分指针常量是指指针这个对象所存储的地址是不可改变的而常量指针的意思就是指向常量的指针。
我们可以把引用理解成变量的别名。定义一个引用的时候程序把该引用和它的初始值绑定在一起而不是拷贝它。计算机必须在声明引用r的同时就要对它初始化并且r一经声明就不可以再和其他对象绑定在一起了。
实际上我们也可以把引用看作是通过一个指针常量来实现的指向的地址不变地址里的内容可以改变。
接下来我们来看看指针和引用的具体区别
指针是一个新的变量要占用存储空间存储了另一个变量的地址我们可以通过访问这个地址来修改另一个变量。而引用只是一个别名还是变量本身不占用具体存储空间只有声明没有定义。对引用的任何操作就是对变量本身进行操作以达到修改变量的目的。引用只有一级而指针可以有多级。指针传参的时候还是值传递指针本身的值不可以修改需要通过解引用才能对指向的对象进行操作。引用传参的时候传进来的就是变量本身因此变量可以被修改。引用它一定不为空因此相对于指针它不用检查它所指对象是否为空这样就提高了效率。引用必须初始化而指针可以不初始化。
我们可以看下面的代码
int a,b,*p,ra;//正确
r3;//正确等价于a3
int rr;//出错引用必须初始化
pa;//正确p中存储a的地址即p指向a
*p4;//正确p中存的是a的地址对a所对应的存储空间存入值4
pb//正确p可以多次赋值p存储b的地址“”不仅能表示引用还可以表示成地址还有可以作为按位与运算符。这个要根据具体情况而定。比如上面的例子等号左边的被解释为引用右边的被解释成取地址。
引用的操作加了比指针更多的限制条件保证了整体代码的安全性和便捷性。引用的合理使用可以一定程度避免“指针满天飞”的情况可以一定程度上提升程序鲁棒性。并且指针与引用底层实现都是一样的不用担心两者的性能差距。
【三十五】C/C中宏定义的相关知识
宏定义可以把一个名称指定成任何一个文本。在完成宏定义后无论宏名称出现在源代码的何处预处理器都会将其替换成指定的文本。
//define 宏名 文本
#define WeThinkIn 666688889999//define 宏名(参数) 文本
#define R(a,b) (a/b)
//注带参数的宏替换最好在表达式整体上加括号避免结果受其他运算影响。宏定义的优点
方便程序修改如果一个常量在程序中大量使用我们可以使用宏定义为其设置一个标识符。当我们想修改这个常量时直接修改宏定义处即可不必在程序中海量寻找所有相关位置。提高程序的运行效率使用带参数的宏定义可以完成函数的功能但同时又比函数节省系统开销提升程序运行效率。无需调用函数这个流程
宏定义和函数的区别
宏在预处理阶段完成替换之后替换的文本参与编译相当于是恒等代换过程运行时不存在函数调用执行起来更快而函数调用在运行时需要跳转到具体调用函数。宏定义没有返回值函数调用具有返回值。宏定义参数没有类型不进行类型检查函数参数具有类型需要检查类型。宏定义不是说明或者语句结尾不用加分号。宏定义必须写在函数之外其作用域为宏定义命令起到源程序结束。如要终止其作用域可使用# undef命令而函数作用域在函数调用处。
【三十六】C/C中typedef关键字的相关知识
我们可以使用typedef关键字来定义自己习惯的数据类型名称来替代系统默认的基本类型名称以及其他类型等名称。
在工业界中我们一般在如下两个场景中会见到typedef的身影。
// 1.为基本数据类型定义新的类型名
typedef unsigned int WeThinkIn_int;
typedef char* WeThinkIn_point;// 2.为自定义数据类型结构体、共用体和枚举类型定义简洁的类型名称
typedef struct target_Object
{int x;int y;
} WeThinkIn_Object;typedef与宏定义的区别
宏主要用于定义常量及书写复杂的内容typedef主要用于定义类型别名。宏替换发生在预处理阶段属于文本恒等替换typedef是编译中发挥作用。宏定义参数没有类型不进行类型检查typedef参数具有类型需要检查类型。宏不是语句不用在最后加分号typedef是语句要加分号标识结束。注意对指针的操作typedef char * p_char和#define p_char char *区别巨大。
