在电子计算机的C语言中浮点类型变量有那些类型的声明示例?

今天小编要和大家分享的是C语言结构体定义 C语言常犯错误,接下来我将从C语言结构体定义,C语言常犯错误,C语言高效编程的几招,C语言声明学习之初级篇,C语言声明学习之中级篇,C语言声明学习之高级篇,C语言在开发中的几个问题,C语言编译过程总结详解,这几个方面来介绍。

C语言是目前世界上流行、使用最广泛的高级程序设计语言。C语言对操作系统和系统使用程序以及需要对硬件进行操作的场合,用C语言明显优于其它高级语言,许多大型应用软件都是用C语言编写的。C语言具有绘图能力强,可移植性,并具备很强的数据处理能力,因此适于编写系统软件,三维,二维图形和动画它是数值计算的高级语言。

语言中的“结构体”其实就相当于其他高级语言中的“记录”,结构体的定义方法如下:

};(注意最后的分号不能省略)。

其中第一行的“student”是该结构体的名称,花括号里面的内容是结构体的成员名,这是声明结构体的一般形式。也可以在声明结构体的同时对它进行初始化,例如:

该代码中的“pupil[5]”称为结构体数组,它属于结构体变量,在定义该变量的同时对它进行了初始化操作。我们也可以先声明结构体,然后再对它进行初始化操作。

该程序中定义了一个名为“student”的结构体,变量名为“a”,然后再后面“if”包含的符合语句中对该结构体进行初始化。在此,我们可以看出,对结构体的初始化,只能对它里面的每个成员分别初始化。

此程序是关于结构体指针变量作函数参数,这样可以提高程序的运行效率,程序中我们定义了一个“stu”的结构体,变量名为“pupil[5]”,并对其进行了初始化,在主函数中定义了一个该结构体的指针ps,将pupil赋值给ps,当函数avg()调用该结构体时,用指针ps来传递pupil的地址,从而,提高了该程序的效率。

结构体与指针的结合使用,可以有效的解决现实生活中的很多问题,因此C语言中的指针和结构体应该能够熟练的掌握。

语言的最大特点是:功能强、使用方便灵活。C编译的程序对语法检查并不象其它高级语言那么严格,这就给编程人员留下“灵活的余地”,但还是由于这个灵活给程序的调试带来了许多不便,尤其对初学C语言的人来说,经常会出一些连自己都不知道错在哪里的错误。看着有错的程序,不知该如何改起,本人通过对C的学习,积累了一些C编程时常犯的错误,写给各位学员以供参考。

1.书写标识符时,忽略了大小写字母的区别。

编译程序把a和A认为是两个不同的变量名,而显示出错信息。C认为大写字母和小写字母是两个不同的字符。习惯上,符号常量名用大写,变量名用小写表示,以增加可读性。

2.忽略了变量的类型,进行了不合法的运算。

%是求余运算,得到a/b的整余数。整型变量a和b可以进行求余运算,而实型变量则不允许进行“求余”运算。

3.将字符常量与字符串常量混淆。

在这里就混淆了字符常量与字符串常量,字符常量是由一对单引号括起来的单个字符,字符串常量是一对双引号括起来的字符序列。C规定以“\”作字符串结束标志,它是由系统自动加上的,所以字符串“a”实际上包含两个字符:‘a'和‘\',而把它赋给一个字符变量是不行的。

4.忽略了“=”与“==”的区别。

在许多高级语言中,用“=”符号作为关系运算符“等于”。如在BASIC程序中可以写

但C语言中,“=”是赋值运算符,“==”是关系运算符。如:

前者是进行比较,a是否和3相等,后者表示如果a和3相等,把b值赋给a。由于习惯问题,初学者往往会犯这样的错误。

分号是C语句中不可缺少的一部分,语句末尾必须有分号。

编译时,编译程序在“a=1”后面没发现分号,就把下一行“b=2”也作为上一行语句的一部分,这就会出现语法错误。改错时,有时在被指出有错的一行中未发现错误,就需要看一下上一行是否漏掉了分号。

对于复合语句来说,最后一个语句中最后的分号不能忽略不写(这是和pASCAL不同的)。

对于一个复合语句,如:

复合语句的花括号后不应再加分号,否则将会画蛇添足。

本是如果3整除a,则I加1。但由于if(a%3==0)后多加了分号,则if语句到此结束,程序将执行I++语句,不论3是否整除a,I都将自动加1。

本意是先后输入5个数,每输入一个数后再将它输出。由于for()后多加了一个分号,使循环体变为空语句,此时只能输入一个数并输出它。

7.输入变量时忘记加地址运算符“&”。

这是不合法的。Scanf函数的作用是:按照a、b在中的地址。

输入时,不能用逗号作两个数据间的分隔符,如下面输入不合法:

输入数据时,在两个数据之间以一个或多个空格间隔,也可用回车键,跳格键tab。

C规定:如果在“格式控制”字符串中除了格式说明以外还有其它字符,则在输入数据时应输入与这些字符相同的字符。下面输入是合法的:

此时不用逗号而用空格或其它字符是不对的。

9.输入字符的格式与要求不一致。

在用“%c”格式输入字符时,“空格字符”和“转义字符”都作为有效字符输入。

字符“a”送给c1,字符“”送给c2,字符“b”送给c3,因为%c只要求读入一个字符,后面不需要用空格作为两个字符的间隔。

10.输入输出的数据类型与所用格式说明符不一致。

例如,a已定义为整型,b定义为实型

编译时不给出出错信息,但运行结果将与原意不符。这种错误尤其需要注意。

11.输入数据时,企图规定精度。

这样做是不合法的,输入数据时不能规定精度。

例如:根据考试成绩的等级打印出百分制数段。

由于漏写了break语句,case只起标号的作用,而不起判断作用。因此,当grade值为A时,printf函数在执行完第一个语句后接着执行第二、三、四、五个printf函数语句。正确写法应在每个分支后再加上“break;”。例如

可以看到,当输入I的值小于或等于10时,二者得到的结果相同。而当I>10时,二者结果就不同了。因为while循环是先判断后执行,而do-while循环是先执行后判断。对于大于10的数while循环一次也不执行循环体,而do-while语句则要执行一次循环体。

14.定义数组时误用变量。

数组名后用方括号括起来的是常量表达式,可以包括常量和符号常量。即C不允许对数组的大小作动态定义。

15.在定义数组时,将定义的“元素个数”误认为是可使的最大下标值。

C语言规定:定义时用a[10],表示a数组有10个元素。其下标值由0开始,所以数组元素a[10]是不存在的。

16.初始化数组时,未使用静态存储。

这样初始化数组是不对的。C语言规定只有静态存储(static)数组和外部存储(exterm)数组才能初始化。应改为:

17.在不应加地址运算符&的位置加了地址运算符。

C语言编译系统对数组名的处理是:数组名代表该数组的起始地址,且scanf函数中的输入项是字符数组名,不必要再加地址符&。应改为:

18.同时定义了形参和函数中的局部变量。

形参应该在函数体外定义,而局部变量应该在函数体内定义。应改为:

编写高效简洁的C语言代码,是许多软件工程师追求的目标。本文就工作中的一些体会和经验做相关的阐述,不对的地方请各位指教。

计算机程序中最大的矛盾是空间和时间的矛盾,那么,从这个角度出发逆向思维来考虑程序的效率问题,我们就有了解决问题的第1招——以空间换时间。

(使用的时候可以直接用指针来操作。)

从上面的例子可以看出,A和B的效率是不能比的。在同样的存储空间下,B直接使用指针就可以操作了,而A需要调用两个字符函数才能完成。B的缺点在于灵活性没有A好。在需要频繁更改一个字符串内容的时候,A具有更好的灵活性;如果采用方法B,则需要预存许多字符串,虽然占用了大量的内存,但是获得了程序执行的高效率。

如果系统的实时性要求很高,内存还有一些,那我推荐你使用该招数。

该招数的变招——使用宏函数而不是函数。举例如下:

函数和宏函数的区别就在于,宏函数占用了大量的空间,而函数占用了时间。大家要知道的是,函数调用是要使用系统的栈来保存数据的,如果编译器里有栈检查选项,一般在函数的头会嵌入一些汇编语句对当前栈进行检查;同时,CpU也要在函数调用时保存和恢复当前的现场,进行压栈和弹栈操作,所以,函数调用需要一些CpU时间。而宏函数不存在这个问题。宏函数仅仅作为预先写好的代码嵌入到当前程序,不会产生函数调用,所以仅仅是占用了空间,在频繁调用同一个宏函数的时候,该现象尤其突出。D方法是我看到的最好的置位操作函数,是ARM公司源码的一部分,在短短的三行内实现了很多功能,几乎涵盖了所有的位操作功能。C方法是其变体,其中滋味还需大家仔细体会。

第2招:数学方法解决问题

现在我们演绎高效C语言编写的第二招——采用数学方法来解决问题。

数学是计算机之母,没有数学的依据和基础,就没有计算机的发展,所以在编写程序的时候,采用一些数学方法会对程序的执行效率有数量级的提高。

举例如下,求1~100的和。

这个例子是我印象最深的一个数学用例,是我的计算机启蒙老师考我的。当时我只有小学三年级,可惜我当时不知道用公式N×(N+1)/2来解决这个问题。方法E循环了100次才解决问题,也就是说最少用了100个赋值,100个判断,200个加法(I和j);而方法F仅仅用了1个加法,1次乘法,1次除法。效果自然不言而喻。所以,现在我在编程序的时候,更多的是动脑筋找规律,最大限度地发挥数学的威力来提高程序运行的效率。第3招:使用位操作

实现高效的C语言编写的第三招——使用位操作,减少除法和取模的运算。

在计算机程序中,数据的位是可以操作的最小数据单位,理论上可以用“位运算”来完成所有的运算和操作。一般的位操作是用来控制硬件的,或者做数据变换使用,但是,灵活的位操作可以有效地提高程序运行的效率。举例如下:

在字面上好像H比G麻烦了好多,但是,仔细查看产生的汇编代码就会明白,方法G调用了基本的取模函数和除法函数,既有函数调用,还有很多汇编代码和寄存器参与运算;而方法H则仅仅是几句相关的汇编,代码更简洁,效率更高。当然,由于编译器的不同,可能效率的差距不大,但是,以我目前遇到的MSC,ARMC来看,效率的差距还是不小。相关汇编代码就不在这里列举了。

运用这招需要注意的是,因为CpU的不同而产生的问题。比如说,在pC上用这招编写的程序,并在pC上调试通过,在移植到一个16位机平台上的时候,可能会产生代码隐患。所以只有在一定技术进阶的基础下才可以使用这招。

高效C语言编程的必杀技,第四招——嵌入汇编。“在熟悉汇编语言的人眼里,C语言编写的程序都是垃圾”。这种说法虽然偏激了一些,但是却有它的道理。汇编语言是效率最高的计算机语言,但是,不可能靠着它来写一个操作系统吧?所以,为了获得程序的高效率,我们只好采用变通的方法——嵌入汇编,混合编程。

举例如下,将数组一赋值给数组二,要求每一字节都相符。

方法I是最常见的方法,使用了1024次循环;方法J则根据平台不同做了区分,在ARM平台下,用嵌入汇编仅用128次循环就完成了同样的操作。这里有朋友会说,为什么不用标准的内存拷贝函数呢?这是因为在源数据里可能含有数据为0的字节,这样的话,标准库函数会提前结束而不会完成我们要求的操作。这个例程典型应用于LCD数据的拷贝过程。根据不同的CpU,熟练使用相应的嵌入汇编,可以大大提高程序执行的效率。虽然是必杀技,但是如果轻易使用会付出惨重的代价。这是因为,使用了嵌入汇编,便限制了程序的可移植性,使程序在不同平台移植的过程中,卧虎藏龙,险象环生!同时该招数也与现代软件工程的思想相违背,只有在迫不得已的情况下才可以采用。切记,切记。

使用C语言进行高效率编程,我的体会仅此而已。在此以本文抛砖引玉,还请各位高手共同切磋。希望各位能给出更好的方法,大家一起提高我们的编程技巧。

C语言声明学习之初级篇

C语言为我们定义了四种基本数据类型:整型,浮点型,指针以及聚合类型(数组和结构体等),在此基础上,我们就可以声明变量。我们平时经常说定义一个某种类型的变量,其实这样说不确切,应该说是声明变量。

变量声明的基本形式是:

说明符(一个或多个)声明表达式列表

C语言中对指针的声明比较有代表性,我们来看一下:

比如声明一个指向int型的指针a:int*a;

这个语句表示表达式*a产生的结果类型是int,而我们又知道*操作符执行的是间接访问操作,所以可以推断a肯定是一个指向int的指针。

C语言在本质上是一种自由形式的语言,它给了程序员很大的空间,我们同样可以这样写:int*a,这个声明与int*a时一个意思,而且似乎更为清楚,a被声明为类型为int*的指针(实则不然),这会诱导我们这样声明三个指向int型的指针:

也许你会很自然的以为这条语句把三个变量a、b、c都声明为指向整型的指针,但是事实上我们被它的形式愚弄了,星号实际上是表达式*a的一部分,只对这个标识符有用,a是一个指针,但是b和c都只是普通的整型而已,要声明三指针,这样写是可以的:

从这个简单的例子我们可以看出C语言的声明规则多么具有迷惑性,呵呵,这也是C语言饱受批*的地方之一,但这决定与语言本身的设计哲学,我们无法改变,要想用好C语言,我们必须掌握它的语法规则。

我们都知道它把f声明为一个函数,它的返回值是一个整数。

要想推断出它的含义,我们必须知道*fun()是如何求值的。首先执行的是函数调用操作符(),因为它的优先级高于间接访问操作符*,所以fun是一个函数,它的返回值类型是一个指向整型的指针。

再看一个更为有趣的声明:

这个声明有两对括号,每对括号的含义不同。第二对括号是函数调用操作符,但是第一对只起到聚组的作用。它导致间接访问在函数调用之前进行,使fun是一个函数指针,它所指向的函数返回一个整型值。

那么现在这个声明应该很容易分析出来了

fun还是一个函数指针,只是所指向的函数返回的是一个整型指针。

先写到这里,对C语言的声明之旅才刚刚开始,下回我们将在中级篇里讨论更有趣的话题!

C语言声明学习之中级篇

C语言的声明存在的最大的问题就是你无法以一种人们所习惯的自然方式从左到右阅读一个声明,程序员必须记住特殊的规则才能推断出int*p[3]到底是一个int类型的指针数组还是一个指向int数组的指针。

对于这样一个声明,我们应该如何分析?

首先,f是一个函数,其次,它的返回值是一个整型数组。貌似就是这样啊,但实际上,这个例子隐藏着一个陷阱,因为这个声明是非法的,呵呵,在我们的C语言里,函数只能返回变量值,不能返回数组。

还有一个让人颇费脑筋的声明:

这里,f应该是一个数组,数组的元素类型是返回值为整型的函数。请不要对它看似正确的表面所迷惑,其实这个声明也是非法的!因为数组元素必须具有相同的长度,但是不同的函数显然可能具有不同的长度吧,呵呵。

在被C语言迷幻的声明形式欺骗两次之后,现在是不是有些草木皆兵了?让我们乘热打铁,再看一个声明:

请你分析一下它的含义?首先,你能否确定它是对的还是错的?

首先,我们必须找到所有的操作符,然后按照正确的次序执行它们。这里有两对括号,它们分别具有不同的含义。第一个括号内的表达式*f[]首先进行求值,所以f是一个元素为某种类型的指针的数组;末尾的括号是函数调用操作符,所以我们可以肯定f是一个数组,数组元素的类型是函数指针,它所指向的函数的返回值是一个整型值。

清楚了上面这个声明,下面这个声明应该就比较容易分析了:

这个声明创建了一个指针数组,指针所指向的类型是返回值为整型指针的函数。

ANSIC推荐我们使用完整的函数原型,使声明更为明确,例如:

前者把f声明为一个函数指针,它所指向的函数接受两个参数,分别是一个整型数和浮点型值,并返回一个整数。

后者把g声明为一个数组,数组的元素类型是一个函数指针,它所指向的函数接受两个参数,分别是一个整型数和浮点型值,并返回一个整型指针。尽管原型增加了声明的复杂度,但是ANSIC还是大力提倡这个风格,因为这样可以向编译器提供一些额外的信息。

在中级篇的最后,给大家推荐一个实用的C语言工具:cdecl,这个程序可用于所有UNIX操作系统,它可以将C语言的声明翻译成通俗易懂的语言,并可以将C语言声明的语法转换成为具体的C语言声明。

可以看到,cdecl为我们解释了int(*(*f)())[10]这个声明的含义,有了这个工具,不管我们遇到怎样诡异的C语言声明,都可以从容应对了吧,当然,我们可以给cdecl一个声明的语法,把上面一段解释输入进去,就可以看到:

可见,cdecl又帮我们把这段通俗的解释转换成为专业的C语言的声明。

怎么样,这个工具是不是很好用,如果你的系统里面还没有这个工具的话,你是不是应该赶快安装一个呢?让它成为你学习C语言的好帮手吧。

C语言声明学习之高级篇

C语言的设计哲学要求对象的声明形式和它的使用形式尽可能相似,比如一个int类型的指针数组被声明为int*p[3];并以*p[i]这样的表达式引用或者使用指针所指向的int数据,所以它的声明形式和使用形式非常相似。这样做的好处是各种不同操作符的优先级在“声明”和“使用”时是一样的,而缺点恰好在与C语言的操作符的优先级过于复杂(有15级或者更多,取决于你怎么算),这是C语言设计不当、过于复杂之处。

实际上有些关键字只能出现在声明中,而不是使用中,比如volatile和const等,这使得声明形式和使用形式能完全对的上号的例子越来越少了。如果想要把什么东西强制转换为指向数组的指针,就不得不使用下面的语句来表示这个强制类型转换:

这个强制类型转换看上去很滑稽,星号两边的括号看上去可有可无,但是如果去掉就会变成非法语句。

涉及指针和const得声明可能会有下面几种不同的组合:

前两种情况,指针所指向的对象是只读的,而最后一种情况下指针是只读的。

如果我们想让对象和指针都是只读的,那么下面两种声明都能做到这一点:

经过初级篇、中级篇一直到前面的学习我们发现其实分析一个声明就是按照操作符优先级规则把声明分解开来,分别解释各个组成部分。要理解一个声明,必须要懂得其中的优先级规则,下面是《C专家编程》中总结的C语言声明的优先级规则:

A声明从它的名字开始读取,然后按照优先级顺序依次读取;

B优先级从高到低依次是:

B.1声明中被括号括起来的那部分;

B.2后缀操作符:括号()表示这是一个函数,而方括号[]表示这是一个数组;

B.3前缀操作符:星号*标识“指向……的指针”;

C如果const和(或者)volatile关键字的后面紧跟类型说明符(如int,long等),那么它作用于类型说明符,在其他情况下,const和(或)volatile关键字作用于它左边紧邻的指针星号。

现在,让我们用优先级规则来分析C语言的一个较复杂的声明:

B.1 (*next) ——next为一个指向……的指针

B.2 (*next)() ——next是一个函数指针

B.3 *(*next)()——next是一个函数指针,这个函数返回一个指向……的指针

C char*const——指向字符类型的常量指针

故char*const*(*next)();的含义就是:next是一个函数指针,这个函数返回一个指向字符类型的常量指针。

C语言在单片机开发中的几个问题

开发应用中,已逐渐开始引入高级语言,C语言就是其中的一种。对用惯了汇编的人来说,总觉得高级语言’可控性’不好,不如汇编那样随心所欲。但是只要我们掌握了一定的C语言知识,有些东西还是容易做出来的,以下是笔者实际工作中遇到的几个问题,希望对初学C51者有所帮助。

一、C51热启动代码的编制

对于工业控制计算机,往往设有有看门狗电路,当看门狗动作,使计算机复位,这就是热启动。热启动时,一般不允许从头开始,这将导致现有的已测量到或计算到的值复位,导致系统工作异常。因而在程序必须判断是热启动还是冷启动,常用的方法是:确定某内存单位为标志位(如0x7f位和0x7e位),启动时首先读该内存单元的内容,如果它等于一个特定的值(例如两个内存单元的都是0xaa),就认为是热启动,否则就是冷启动,程序执行初始化部份,并将0xaa赋与这两个内存单元。

根据以上的设计思路,编程时,设置一个指针,让其指向特定的内存单元如0x7f,然后在程序中判断,程序如下:

{/*热启动的处理*/

然而实际调试中发现,无论是热启动还是冷启动,开机后所有内存单元的值都被复位为0,当然也实现不了热启动的要求。这是为什么呢?原来,用C语言编程时,开机时执行的代码并非是从main()函数的第一句语句开始的,在main()函数的第一句语句执行前要先执行一段’起始代码’。正是这段代码执行了清零的工作。C编译程序提供了这段起始代码的源程序,名为CSTARTUp.A51,打开这个文件,可以看到如下代码:

可见,在执行到判断是否热启动的代码之前,起始代码已将所有内存单元清零。如何解决这个问题呢?好在启动代码是可以更改的,方法是:修改startup.a51源文件,然后用编译程序所附带的a51.exe程序对startup.a51编译,得到startup.obj文件,然后用这段代码代替原来的起始代码。具体步骤是(设C源程序名为HOTSTART.C):

对于startup.a51的修改,根据自已的需要进行,如将IDATALENEQU80H中的80H改为70H,就可以使6F到7F的16字节内存不被清零。

二、直接调用EpROM中已固化的程序

笔者用的仿真机,由6位数码管显示,在内存DE00H处放显示子程序,只要将要显示的数放入显示缓冲区,然后调用这个子程序就可以使用了,汇编指令为:

在用C语言编程时,如何实现这一功能呢?C语言中有指向函数的指针这一概念,可以利用这种指针来实现用函数指针调用函数。指向函数的指针变量的定义格式为:

类型标识符(*指针变量名)();

在定义好指针后就可以给指针变量赋值,使其指向某个函数的开始存地址,然后用

(*指针变量名)()即可调用这个函数。如下例:

三、将浮点数转化为字符数组

笔者在编制应用程序时有这样的要求:将运算的结果(浮点数)存入EEpROM中。我们知道,浮点数在C语言中是以IEEE格式存储的,一个浮点数占用四个字节,例如浮点数34.526存为(160,26,10,66)这四个数。要将一个浮点数存入EEpROM,实际上就是要存这四个数。那么如何在程序中得到一个浮点数的组成数呢?

浮点数在存储时,是存储连续的字节中的,只要设法找到存储位置,就可以得到这些数了。可以定义一个void的指针,将此指针指向需要存储的浮点数,然后将此指针强制转化为char型,这样,利用指针就可以得到组成该浮点数的各个字节的值了。具体程序如下:

ucharx[4];/*定义字符数组,准备存储浮点数的四个字节*、

如果已将数存入EEpROM,要将其取出合并,方法也是一样,可参考下面的程序。

C语言编译过程总结详解

链接过程要把我们编写的一个c程序(源代码)转换成可以在硬件上运行的程序(可执行代码),需要进行编译和链接。编译就是把文本形式源代码翻译为机器语言形式的目标文件的过程。链接是把目标文件、操作系统的启动代码和用到的库文件进行组织形成最终生成可执行代码的过程。过程图解如下:

从图上可以看到,整个代码的编译过程分为编译和链接两个过程,编译对应图中的大括号括起的部分,其余则为链接过程。

编译过程又可以分成两个阶段:编译和会汇编。

编译是读取源程序(字符流),对之进行词法和语法的分析,将高级语言指令转换为功能等效的汇编代码,源文件的编译过程包含两个主要阶段:

第一个阶段是预处理阶段,在正式的编译阶段之前进行。预处理阶段将根据已放置在文件中的预处理指令来修改源文件的内容。如#include指令就是一个预处理指令,它把头文件的内容添加到.cpp文件中。这个在编译之前修改源文件的方式提供了很大的灵活性,以适应不同的计算机和操作系统环境的限制。一个环境需要的代码跟另一个环境所需的代码可能有所不同,因为可用的硬件或操作系统是不同的。在许多情况下,可以把用于不同环境的代码放在同一个文件中,再在预处理阶段修改代码,使之适应当前的环境。

主要是以下几方面的处理:

对于这种伪指令,预编译所要做的是将程序中的所有a用b替换,但作为字符串常量的a则不被替换。还有#undef,则将取消对某个宏的定义,使以后该串的出现不再被替换。

这些伪指令的引入使得程序员可以通过定义不同的宏来决定编译程序对哪些代码进行处理。预编译程序将根据有关的文件,将那些不必要的代码过滤掉。

在头文件中一般用伪指令#define定义了大量的宏(最常见的是字符常量),同时包含有各种外部符号的声明。采用头文件的目的主要是为了使某些定义可以供多个不同的C源程序使用。因为在需要用到这些定义的C源程序中,只需加上一条#include语句即可,而不必再在此文件中将这些定义重复一遍。预编译程序将把头文件中的定义统统都加入到它所产生的输出文件中,以供编译程序对之进行处理。包含到c源程序中的头文件可以是系统提供的,这些头文件一般被放在/usr/include目录下。在程序中#include它们要使用尖括号(<>)。另外开发人员也可以定义自己的头文件,这些文件一般与c源程序放在同一目录下,此时在#include中要用双引号("")。

(4)特殊符号,预编译程序可以识别一些特殊的符号。

例如在源程序中出现的LINE标识将被解释为当前行号(十进制数),FILE则被解释为当前被编译的C源程序的名称。预编译程序对于在源程序中出现的这些串将用合适的值进行替换。

预编译程序所完成的基本上是对源程序的“替代”工作。经过此种替代,生成一个没有宏定义、没有条件编译指令、没有特殊符号的输出文件。这个文件的含义同没有经过预处理的源文件是相同的,但内容有所不同。下一步,此输出文件将作为编译程序的输出而被翻译成为机器指令。

第二个阶段编译、优化阶段,经过预编译得到的输出文件中,只有常量;如数字、字符串、变量的定义,以及C语言的关键字,如main,if,else,for,while,{,},+,-,*,\等等。

编译程序所要作得工作就是通过词法分析和语法分析,在确认所有的指令都符合语法规则之后,将其翻译成等价的中间代示或汇编代码。

优化处理是编译系统中一项比较艰深的技术。它涉及到的问题不仅同编译技术本身有关,而且同机器的硬件环境也有很大的关系。优化一部分是对中间代码的优化。这种优化不依赖于具体的计算机。另一种优化则主要针对目标代码的生成而进行的。

对于前一种优化,主要的工作是删除公共表达式、循环优化(代码外提、强度削弱、变换循环控制条件、已知量的合并等)、复写传播,以及无用赋值的删除,等等。

后一种类型的优化同机器的硬件结构密切相关,最主要的是考虑是如何充分利用机器的各个硬件寄存器存放的有关变量的值,以减少对于内存的访问次数。另外,如何根据机器硬件执行指令的特点(如流水线、RISC、CISC、VLIW等)而对指令进行一些调整使目标代码比较短,执行的效率比较高,也是一个重要的研究课题。

汇编实际上指把汇编语言代码翻译成目标机器指令的过程。对于被翻译系统处理的每一个C语言源程序,都将最终经过这一处理而得到相应的目标文件。目标文件中所存放的也就是与源程序等效的目标的机器语言代码。目标文件由段组成。通常一个目标文件中至少有两个段:

代码段:该段中所包含的主要是程序的指令。该段一般是可读和可执行的,但一般却不可写。

数据段:主要存放程序中要用到的各种全局变量或静态的数据。一般数据段都是可读,可写,可执行的。

UNIX环境下主要有三种类型的目标文件:

其中包含有适合于其它目标文件链接来创建一个可执行的或者共享的目标文件的代码和数据。

这种文件存放了适合于在两种上下文里链接的代码和数据。第一种是链接程序可把它与其它可重定位文件及共享的目标文件一起处理来创建另一个目标文件;第二种是动态链接程序将它与另一个可执行文件及其它的共享目标文件结合到一起,创建一个进程映象。

它包含了一个可以被操作系统创建一个进程来执行之的文件。汇编程序生成的实际上是第一种类型的目标文件。对于后两种还需要其他的一些处理方能得到,这个就是链接程序的工作了。

由汇编程序生成的目标文件并不能立即就被执行,其中可能还有许多没有解决的问题。

例如,某个源文件中的函数可能引用了另一个源文件中定义的某个符号(如变量或者函数调用等);在程序中可能调用了某个库文件中的函数,等等。所有的这些问题,都需要经链接程序的处理方能得以解决。

链接程序的主要工作就是将有关的目标文件彼此相连接,也即将在一个文件中引用的符号同该符号在另外一个文件中的定义连接起来,使得所有的这些目标文件成为一个能够诶操作系统装入执行的统一整体。

根据开发人员指定的同库函数的链接方式的不同,链接处理可分为两种:

在这种链接方式下,函数的代码将从其所在地静态链接库中被拷贝到最终的可执行程序中。这样该程序在被执行时这些代码将被装入到该进程的虚拟地址空间中。静态链接库实际上是一个目标文件的集合,其中的每个文件含有库中的一个或者一组相关函数的代码。

在此种方式下,函数的代码被放到称作是动态链接库或共享对象的某个目标文件中。链接程序此时所作的只是在最终的可执行程序中记录下共享对象的名字以及其它少量的登记信息。在此可执行文件被执行时,动态链接库的全部内容将被映射到运行时相应进程的虚地址空间。动态链接程序将根据可执行程序中记录的信息找到相应的函数代码。

对于可执行文件中的函数调用,可分别采用动态链接或静态链接的方法。使用动态链接能够使最终的可执行文件比较短小,并且当共享对象被多个进程使用时能节约一些内存,因为在内存中只需要保存一份此共享对象的代码。但并不是使用动态链接就一定比使用静态链接要优越。在某些情况下动态链接可能带来一些性能上损害。

我们在linux使用的gcc编译器便是把以上的几个过程进行捆绑,使用户只使用一次命令就把编译工作完成,这的确方便了编译工作,但对于初学者了解编译过程就很不利了,下图便是gcc代理的编译过程:

将.c文件转化成.i文件

使用的gcc命令是:gcc–E

对应于预处理命令cpp

将.c/.h文件转换成.s文件

使用的gcc命令是:gcc–S

对应于编译命令cc–S

将.s文件转化成.o文件

使用的gcc命令是:gcc–c

将.o文件转化成可执行程序

使用的gcc命令是:gcc

总结起来编译过程就上面的四个过程:预编译、编译、汇编、链接。Lia了解这四个过程中所做的工作,对我们理解头文件、库等的工作过程是有帮助的,而且清楚的了解编译链接过程还对我们在编程时定位错误,以及编程时尽量调动编译器的检测错误会有很大的帮助的。

关于C语言,电子元器件资料就介绍完了,您有什么想法可以联系小编。

  C语言是一门面向过程的、抽象化的通用程序设计语言,广泛应用于底层开发。下面小编为大家带来C语言的数据类型介绍,希望大家喜欢!

  基本数据类型最主要的特点是,其值不可以再分解为其它类型。也就是说,基本数据类型是自我说明的。

  2.构造数据类型构造数据类型

  是根据已定义的一个或多个数据类型用构造的方法来定义的。也就是说,一个构造类型的值可以分解成若干个“成员”或“元素”。每个“成员”都是一个基本数据类型或又是一个构造类型。在C语言中,构造类型有以下几种:

  指针是一种特殊的,同时又是具有重要作用的数据类型。其值用来表示某个量在内存储器中的地址。虽然指针变量的取值类似于整型量,但这是两个类型完全不同的量,因此不能混为一谈。4.空类型在调用函数值时,通常应向调用者返回一个函数值。这个返回的函数值是具有一定的数据类型的,应在函数定义及函数说明中给以说明,例如在例题中给出的max函数定义中,函数头为: int max(int a,int b);其中“int ”类型说明符即表示该函数的返回值为整型量。又如在例题中,使用了库函数 sin,由于系统规定其函数返回值为双精度浮点型,因此在赋值语句s=sin (x);中,s 也必须是双精度浮点型,以便与sin函数的返回值一致。所以在说明部分,把s说明为双精度浮点型。但是,也有一类函数,调用后并不需要向调用者返回函数值, 这种函数可以定义为“空类型”。其类型说明符为void。在第五章函数中还要详细介绍。在本章中,我们先介绍基本数据类型中的整型、浮点型和字符型。其余类型在以后各章中陆续介绍。

  对于基本数据类型量,按其取值是否可改变又分为常量和变量两种。在程序执行过程中,其值不发生改变的量称为常量,取值可变的量称为变量。它们可与数据类型结合起来分类。例如,可分为整型常量、整型变量、浮点常量、浮点变量、字符常量、字符变量、枚举常量、枚举变量。在程序中,常量是可以不经说明而直接引用的,而变量则必须先说明后使用。

  整型量包括整型常量、整型变量。整型常量就是整常数。在C语言中,使用的整常数有八进制、十六进制和十进制三种。

  1.八进制整常数八进制整常数必须以0开头,即以0作为八进制数的前缀。数码取值为0~7。八进制数通常是无符号数。

  以下各数是合法的八进制数:

  以下各数不是合法的八进制数:

  2.十六进制整常数

  十六进制整常数的前缀为0X或0x。其数码取值为0~9,A~F或a~f。

  以下各数是合法的十六进制整常数:

  以下各数不是合法的十六进制整常数:

  十进制整常数没有前缀。其数码为0~9。

  以下各数是合法的十进制整常数:

  以下各数不是合法的十进制整常数:

  023 (不能有前导0) 23D (含有非十进制数码)

  在程序中是根据前缀来区分各种进制数的。因此在书写常数时不要把前缀弄错造成结果不正确。4.整型常数的后缀在16位字长的机器上,基本整型的长度也为16位,因此表示的数的范围也是有限定的。十进制无符号整常数的范围为0~65535,有符号数为-32768~+32767。八进制无符号数的表示范围为0~0177777。十六进制无符号数的表示范围为0X0~0XFFFF或0x0~0xFFFF。如果使用的数超过了上述范围,就必须用长整型数来表示。长整型数是用后缀“L”或“l”来表示的。例如:

  长整数158L和基本整常数158 在数值上并无区别。但对158L,因为是长整型量,C编译系统将为它分配4个字节存储空间。而对158,因为是基本整型,只分配2 个字节的存储空间。因此在运算和输出格式上要予以注意,避免出错。无符号数也可用后缀表示,整型常数的无符号数的后缀为“U”或“u”。例如: 358u,0x38Au,235Lu 均为无符号数。前缀,后缀可同时使用以表示各种类型的数。如0XA5Lu表示十六进制无符号长整数A5,其十进制为165。

  整型变量可分为以下几类:

  类型说明符为int,在内存中占2个字节,其取值为基本整常数。

  类型说明符为short int或short'C110F1。所占字节和取值范围均与基本型相同。

  类型说明符为long int或long ,在内存中占4个字节,其取值为长整常数。

  类型说明符为unsigned。

  无符号型又可与上述三种类型匹配而构成:

  各种无符号类型量所占的内存空间字节数与相应的有符号类型量相同。但由于省去了符号位,故不能表示负数。 下表列出了Turbo C中各类整型量所分配的内存字节数及数的表示范围。

  类型说明符 数的范围 分配字节数

  7.整型变量的说明

  变量说明的一般形式为: 类型说明符 变量名标识符,变量名标识符,...; 例如:

  在书写变量说明时,应注意以下几点:

  1.允许在一个类型说明符后,说明多个相同类型的.变量。各变量名之间用逗号间隔。类型说明符与变量名之间至少用一个空格间隔。

  2.最后一个变量名之后必须以“;”号结尾。

  3.变量说明必须放在变量使用之前。一般放在函数体的开头部分。

  将main说明为返回void,即不返回任何类型的值

  从程序中可以看到:x, y是长整型变量,a, b是基本整型变量。它们之间允许进行运算,运算结果为长整型。但c,d被定义为基本整型,因此最后结果为基本整型。本例说明,不同类型的量可以参与运算并相互赋值。其中的类型转换是由编译系统自动完成的。有关类型转换的规则将在以后介绍。

  实型也称为浮点型。实型常量也称为实数或者浮点数。在C语言中,实数只采用十进制。它有二种形式: 十进制数形式指数形式

  标准C允许浮点数使用后缀。后缀为“f”或“F”即表示该数为浮点数。如356f和356.是等价的。例2.2说明了这种情况:

  void 指明main不返回任何值 利用printf显示结果 结束

  实型变量分为两类:单精度型和双精度型,

  其类型说明符为float 单精度说明符,double 双精度说明符。在Turbo C中单精度型占4个字节(32位)内存空间,其数值范围为3.4E-38~3.4E+38,只能提供七位有效数字。双精度型占8 个字节(64位)内存空间,其数值范围为1.7E-308~1.7E+308,可提供16位有效数字。

  实型变量说明的格式和书写规则与整型相同。

  实型常数不分单、双精度,都按双精度double型处理。

  b ■■■■■■■■

  b=; 从本例可以看出,由于a 是单精度浮点型,有效位数只有七位。而整数已占五位,故小数二位后之后均为无效数字。b 是双精度型,有效位为十六位。但Turbo C 规定小数后最多保留六位,其余部分四舍五入。

  字符型量包括字符常量和字符变量。

  字符常量是用单引号括起来的一个字符。例如'a','b','=','+','?'都是合法字符常量。在C语言中,字符常量有以下特点:

  1.字符常量只能用单引号括起来,不能用双引号或其它括号。

  2.字符常量只能是单个字符,不能是字符串。

  3.字符可以是字符集中任意字符。但数字被定义为字符型之后就

  不能参与数值运算。如'5'和5 是不同的。'5'是字符常量,不能参与运算。

  转义字符是一种特殊的字符常量。转义字符以反斜?quot;"开头,后跟一个或几个字符。转义字符具有特定的含义,不同于字符原有的意义,故称“转义”字符。例如,在前面各例题printf函数的格式串中用到的“ ”就是一个转义字符,其意义是“回车换行”。转义字符主要用来表示那些用一般字符不便于表示的控制代码。

  13.常用的转义字符及其含义

  转义字符 转义字符的意义

  横向跳到下一制表位置

  ddd 1~3位八进制数所代表的字符

  xhh 1~2位十六进制数所代表的字符

  广义地讲,C语言字符集中的任何一个字符均可用转义字符来表示。表2.2中的ddd和xhh正是为此而提出的。ddd和hh分别为八进制和十六进制的ASCII代码。如101表示字?quot;A" ,102表示字母"B",134表示反斜线,XOA表示换行等。转义字符的使用

  此程序练习转义字符的使用

  调用printf显示程序运行结果

  程序在第一列输出a值5之后就是“ ”,故回车换行;接着又是“ ”,于是跳到下一制表位置(设制表位置间隔为8),再输出b值6;空二格再输出c 值7后又是" ",因此再回车换行;再空二格之后又输出a值5;再空三格又输出b的值6;再次后" "跳到下一制表位置(与上一行的6 对齐),但下一转义字符“”又使退回一格,故紧挨着6再输出c值7。

  字符变量的取值是字符常量,即单个字符。字符变量的类型说明符是char。字符变量类型说明的格式和书写规则都与整型变量相同。

  char a,b; 每个字符变量被分配一个字节的内存空间,因此只能存放一个字符。字符值是以ASCII码的形式存放在变量的内存单元之中的。如x的

  所以也可以把它们看成是整型量。 C语言允许对整型变量赋以字符值,也允许对字符变量赋以整型值。在输出时, 允许把字符变量按整型量输出,也允许把整型量按字符量输出。 整型量为二字节量,字符量为单字节量,当整型量按字符型量处理时, 只有低八位字节参与处理。

  本程序中说明a,b为字符型,但在赋值语句中赋以整型值。从结果看,a,b值的输出形式取决于printf函数格式串中的格式符,当格式符为"c"时,对应输出的变量值为字符,当格式符为"d"时,对应输出的变量值为整数。

  a,b被说明为字符变量并赋予字符值

  把小写字母换成大写字母

  以整型和字符型输出

  本例中,a,b被说明为字符变量并赋予字符值,C语言允许字符变量参与数值运算,即用字符的ASCII 码参与运算。由于大小写字母的ASCII 码相差32,因此运算后把小写字母换成大写字母。然后分别以整型和字符型输出。

  1,随机;2,随机

  字符串常量是由一对双引号括起的字符序列。例如: "CHINA" ,"C program: , "$12.5" 等都是合法的字符串常量。字符串常量和字符常量是不同的量。它们之间主要有以下区别:

  1.字符常量由单引号括起来,字符串常量由双引号括起来。

  2.字符常量只能是单个字符,字符串常量则可以含一个或多个字符。

  3.可以把一个字符常量赋予一个字符变量,但不能把一个字符串常量赋予一个字符变量。在C语言中没有相应的字符串变量。

  这是与BASIC 语言不同的。但是可以用一个字符数组来存放一个字符串常量。在数组一章内予以介绍。

  4.字符常量占一个字节的内存空间。字符串常量占的内存字节数等于字符串中字节数加1。增加的一个字节中存放字符""(ASCII码为0)。这是字符串结束的标志。例如,字符串 "C program"在内存中所占的字节为:C program。字符常量'a'和字符串常量"a"虽然都只有一个字符,但在内存中的情况是不同的。

  'a'在内存中占一个字节,可表示为:a

  "a"在内存中占二个字节,可表示为:a符号常量

  在C语言中,可以用一个标识符来表示一个常量,称之为符号常量。符号常量在使用之前必须先定义,其一般形式为:

  其中#define也是一条预处理命令(预处理命令都?quot;#"开头),称为宏定义命令(在第九章预处理程序中将进一步介绍),其功能是把该标识符定义为其后的常量值。一经定义,以后在程序中所有出现该标识符的地方均代之以该常量值。习惯上符号常量的标识符用大写字母,变量标识符用小写字母,以示区别。

  显示程序结果 float s,r; r=5; s=PI*r*r; 本程序在主函数之前由宏定义命令定义PI 为3.14159,在程序中即以该值代替PI 。s=PI*r*r等效于s=3.14159*r*r。应该注意的是,符号常量不是变量,它所代表的值在整个作用域内不能再改变。也就是说,在程序中,不能再用赋值语句对它重新赋值。

  16.变量的初值和类型转换

  在程序中常常需要对变量赋初值,以便使用变量。语言程序中可有多种方法,在定义时赋以初值的方法,这种方法称为初始化。在变量说明中赋初值的一般形式为:

  类型说明符 变量1= 值1,变量2= 值2,……; 例如:

  应注意,在说明中不允许连续赋值,如a=b=c=5是不合法的。

  17.显示程序运行结果

  变量的数据类型是可以转换的。转换的方法有两种, 一种是自动转换,一种是强制转换。

  自动转换发生在不同数据类型的量混合运算时,由编译系统自动完成。自动转换遵循以下规则:

  1.若参与运算量的类型不同,则先转换成同一类型,然后进行运算。

  2.转换按数据长度增加的方向进行,以保证精度不降低。如int型和long型运算时,先把int量转成long型后再进行运算。

  3.所有的浮点运算都是以双精度进行的,即使仅含float单精度量运算的表达式,也要先转换成double型,再作运算。

  4.char型和short型参与运算时,必须先转换成int型。

  5.在赋值运算中,赋值号两边量的数据类型不同时, 赋值号右边量的类型将转换为左边量的类型。 如果右边量的数据类型长度左边长时,将丢失一部分数据,这样会降低精度, 丢失的部分按四舍五入向前舍入。图2?1表示了类型自动转换的规则。

  本例程序中,PI为实型;s,r为整型。在执行s=r*r*PI语句时,r和PI都转换成double型计算,结果也为double型。但由于s为整型,故赋值结果仍为整型,舍去了小数部分。

  19.强制类型转换

  强制类型转换是通过类型转换运算来实现的。其一般形式为: (类型说明符) (表达式) 其功能是把表达式的运算结果强制转换成类型说明符所表示的类型。例如: (float) a 把a转换为实型(int)(x+y) 把x+y的结果转换为整型在使用强制转换时应注意以下问题:

  1.类型说明符和表达式都必须加括号(单个变量可以不加括号),如把(int)(x+y)写成(int)x+y则成了把x转换成int型之后再与y相加了。

  2.无论是强制转换或是自动转换,都只是为了本次运算的需要而对变量的数据长度进行的临时性转换,而不改变数据说明时对该变量定义的类型。

  20.扩展阅读:主要特点

  C语言是一种结构化语言,它有着清晰的层次,可按照模块的方式对程序进行编写,十分有利于程序的调试,且c语言的处理和表现能力都非常的强大,依靠非常全面的运算符和多样的数据类型,可以轻易完成各种数据结构的构建,通过指针类型更可对内存直接寻址以及对硬件进行直接操作,因此既能够用于开发系统程序,也可用于开发应用软件。通过对C语言进行研究分析,总结出其主要特点如下:

  C语言包含的各种控制语句仅有9种,关键字也只有32个,程序的编写要求不严格且以小写字母为主,对许多不必要的部分进行了精简。实际上,语句构成与硬件有关联的较少,且C语言本身不提供与硬件相关的输入输出、文件管理等功能,如需此类功能,需要通过配合编译系统所支持的各类库进行编程,故c语言拥有非常简洁的编译系统。

  (2)具有结构化的控制语句

  C语言是一种结构化的语言,提供的控制语句具有结构化特征,如for语句、if...else语句和switch语句等。可以用于实现函数的逻辑控制,方便面向过程的程序设计。

  (3)丰富的数据类型

  C语言包含的数据类型广泛,不仅包含有传统的字符型、整型、浮点型、数组类型等数据类型,还具有其他编程语言所不具备的数据类型,其中以指针类型数据使用最为灵活,可以通过编程对各种数据结构进行计算。

  (4)丰富的运算符

  C语言包含34个运算符,它将赋值、括号等均视作运算符来操作,使C程序的表达式类型和运算符类型均非常丰富。

  (5)可对物理地址进行直接操作

  C语言允许对硬件内存地址进行直接读写,以此可以实现汇编语言的主要功能,并可直接操作硬件。C语言不但具备高级语言所具有的良好特性,又包含了许多低级语言的优势,故在系统软件编程领域有着广泛的应用。

  (6)代码具有较好的可移植性

  C语言是面向过程的编程语言,用户只需要关注所被解决问题的本身,而不需要花费过多的精力去了解相关硬件,且针对不同的硬件环境,在用C语言实现相同功能时的代码基本一致,不需或仅需进行少量改动便可完成移植,这就意味着,对于一台计算机编写的C程序可以在另一台计算机上轻松地运行,从而极大的减少了程序移植的工作强度。

  (7)可生成高质量、目标代码执行效率高的程序

  与其他高级语言相比,C语言可以生成高质量和高效率的目标代码,故通常应用于对代码质量和执行效率要求较高的嵌入式系统程序的编写。

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