C语言-c语言组成

1.C语言的组成 

    一个C源程序是由 一个或者多个.c文件 和 0个或者多个.h 文件 组成

        源程序: 是指未编译的 按照一定的程序设计语言规范书写的文本文件 

            .c文件 : c源代码 
            .h文件 : 头文件(接口文件)

2.  .c文件 

    1)预处理命令 
        以#开头的行,在编译之前 会事先做处理 
            在C语言中的预处理命令: 文件包含, 宏定义, 条件编译 

        (1)文件包含 

            #include <stdio.h>
                把include后面的那个文件的内容 在此处展开

                例子: 
                    gcc -E xxx.c  -o  xxx.i     //预处理, test.i 还是C源代码文件
                    gedit  xxx.i                //gedit文件编辑器,可用于查看文本文件的内容 

            头文件的引用 
                #include <>  从系统标准的头文件路径下进行搜索   (如: /usr/include/ )
                #include ""  先从当前的工程路径下进行搜索, 再从系统标准的头文件路径下进行搜索

        
        (2)宏定义 
            宏定义: 定义一个宏 
                                            ☆☆☆
            宏: 是一个批量处理的称谓, 它只是简单替换, 不作计算, 也不作表达式  
                使用宏可以提高程序的通用性和可移植性 

            分类: 
                (2.1)不带参数的宏, 符号常量 
                    语法: 
                        #define 宏名 要替换的内容 

                    例子: 
                        #define Pi 3.14 

                        double s = r*r*Pi;      // OK  r*r*3.14 
                        Pi = 3;               // error  3.14 = 3;
                

                (2.2)带参数的宏
                    语法: 
                        #define 宏名(参数列表) 要替换的内容 

                                    "参数列表": 在宏里面的参数, 不需要类型 

                    例子: 
                        定义一个宏, 求两个整数的最大值 

                            #define MAX(a,b)  a>b ? a : b 

                            int c = MAX(3,5);           // 3>5 ? 3 : 5
                            printf("c = %d\n", c );     // c = 5;

                            int i = 6;
                            c = MAX( i++, 5 );      // i++>5 ? i++ : 5  ==> 7 (此时i==8)
                                                    //宏定义只是简单替换,不作计算,也不作表达式 

                            c = MAX( 1+2, 3+4 );    // 1+2>3+4 ? 1+2 : 3+4  ==> 7 

                            c = MAX( 1>2, 3<4 );    // 1>2>3<4 ? 1>2 : 3<4  ==> 0 

                        更正: 
                            #define MAX(a,b)  ( {   typeof(a) _a = a;       \
                                                    typeof(b) _b = b;       \
                                                    (_a)>(_b) ? (_a) : (_b); \
                                                } )

                            
                            练习: 
                                1)定义一个宏, 求数组a的元素个数 

                                    #define ARRAY_SIZE(a)  ( sizeof(a)/sizeof(a[0]) )

                                2)定义一个宏, 取一个整数x中的第n个bit位  

                                    xxxxaxxx 
                                    xxxxxxxa    x>>n  
                                    00000001    &1 
                                  ----------------
                                    0000000a 

                                    #define GET_BIT(x,n)  ({    typeof(x) _x = x;   \
                                                                typeof(n) _n = n;   \
                                                                ( ( _x >> _n ) & 1 );   \
                                                            })

#include <stdio.h>
#include "sum.h"#define N 10 //带参数的宏
// #define MAX(a,b)  a>b ? a : b 	//有副作用#define MAX(a,b)  ( {   typeof(a) _a = a;	\typeof(b) _b = b;	\(_a)>(_b) ? (_a) : (_b);	\} )#define ARRAY_SIZE(a)  ( sizeof(a)/sizeof(a[0]) )#define GET_BIT(x,n)  ({    typeof(x) _x = x;   \typeof(n) _n = n;   \( ( _x >> _n ) & 1 );   \})int main()
{int a[N];printf("%ld\n", ARRAY_SIZE(a) );int c = MAX(3,5);   printf("c = %d\n", c );	// 5int i = 6;c = MAX( i++, 5 );printf("c = %d\n", c );	// 7c = MAX( 1+2, 3+4 );printf("c = %d\n", c );	// 7c = MAX( 1>2, 3<4 );printf("c = %d\n", c );	// 0int x = 7;if( GET_BIT(x, 3) ){printf("1\n");}else {printf("0\n");}//条件编译#if 1 printf("123\n");#endif#if 0 printf("456\n");	 //少了一个分号#endif
}

        (3)条件编译 

            (3.1)条件编译一般在.h文件中 

                    #ifndef __XXX_H__
                    #define __XXX_H__ 

                    #endif

                    为了防止重复包含 

            (3.2) 
                    #if 表达式 
                        语句 
                    #endif 

                        "表达式"的值为真, 那么就编译"语句" ,
                            如果为假, 则不编译 

                        类似于if语句 
 
                        例子: 
                            //条件编译
                            #if 1 
                                printf("123\n");
                            #endif

                            #if 0 
                                printf("456\n");     //不参与编译了
                            #endif

    2)声明

        "声明" : 
            在C语言中, 声明 是用来声明一个已经存在的标识符(对象的名字)
                    声明就是用来表示一个标识符(对象的名字)到底是什么东西 

        为什么需要声明? 
            C语言编译源文件时, 是从第一行到最后一行, 一行一行的进行编译
                而且在编译多个文件的时候, 也是一个文件一个文件的编译的 

                有时候1.c可能会用到2.c中定义的对象(变量/函数等)
                在编译1.c时,碰到这个对象的名字, c语言编译器就可能不认识这个标识符,
                    即使是在同一个文件中, 在前面碰到的标识符,而这个标识符的定义在后面 
                此时 编译器也会不知道这个标识符是什么东西

            一般来说, 在源文件的前面 要进行标识符的声明 
                约定: 
                    将声明 放在 使用的前面 

        声明的格式: 
            (1) 外部变量的声明 
                    extern 变量的类型 变量名;       //外部变量声明时, 不能给它初始化    

            (2) 函数的声明 

                (2.1) 外部函数的声明: 
                    extern  函数的返回值类型 函数名(参数列表);          //extern 函数头;

                (2.2)本文件内部的 函数的声明 
                    函数的返回值类型 函数名(参数列表);                  // 函数头;
        
                        例子: 参考函数的例子

                注意: 
                    函数声明,形参的名字是可以省略的,但是类型不能省略 
                        int sum( int x, int y );    // OK 
                        int sum( int, int);         // OK 

                        int sum( x, y );            // error 

    3) 全局变量 和 函数的定义 

        int a = 10;

        int fun()
        {}

        int main()
        {

        }

            在C语言中, 语句必须在函数的内部, 一个.c文件可以由多个函数组成 
                一个工程(程序)只能 有且仅有一个main()函数 , 可以有0个或者多个非主函数 

                    main()函数是程序的入口, 程序从这里开始执行, main函数结束了, 那么整个程序就结束了 

3.  .h文件 

    .h文件的作用 

            1.c  sum()  

            然后 2.c中需要用到1.c中的sum()函数 
                    在2.c中进行外部函数的声明 就可以了 

            但是 如果 3.c 4.c  5.c ... 都需要用到这个函数? 

                只需要创建已给1.h文件 进行声明 
                        int sum(int a, int b);

                那么 2.c 3.c 4.c .... 只需要包含这个头文件即可 
                        #include "1.h"

    .h 头文件  (接口文件) 

        头文件的格式: 
            例子: sum.h  

                #ifndef __SUM_H__           //防止重复包含  //和文件名一致,建议全部大写
                #define __SUM_H__ 

                //头文件 一般包含 宏定义, 函数声明, 类型构造等 

                #endif

                编程规范: 
                    一般头文件的内容 不产生指令 或者 分配空间(比如:定义空间) 代码

        头文件的引用 
            #include <>  从系统标准的头文件路径下进行搜索   (如: /usr/include/ )
            #include ""  先从当前的工程路径下进行搜索, 再从系统标准的头文件路径下进行搜索  

        
4. 模块化设计思想 

    例子: 
        造一架飞机 
            驾驶舱, 机翼, 引擎, 起落架 

            main.c      包含main()主函数 , 程序的入口 , 进行功能的调用 
            cockpit.c   / cockpit.h     跟驾驶舱相关的功能代码
            wing.c  / wing.h            跟机翼相关的功能代码
            engine.c  / engine.h        跟引擎修改的功能代码 
            ... 

                    .c文件 包含具体功能函数的实现 
                    .h文件主要是函数的声明

            编译: 
                gcc main.c  cockpit.c  wing.c  engine.c  ...  -o main 

  练习：

        1) 提取字符串中的数字 
            输入一串字符串, 该字符串中可能包含数字, 把里面找到的数字 进行求和 
                例如: 
                    输入: abc123def45ghijk6mn 
                    输出: 174    ( <==  123 + 45 + 6 )  

#include <stdio.h>
#include <string.h>int get_num_in_string( char *s )
{int num = 0;int sum = 0;    //保存结果int i;for( i=0; i<strlen(s); i++ )    //遍历的字符串s{if( s[i]>='0' && s[i]<='9' )    //是数字 {num = num*10 + s[i] - 48;   //合成数字if( s[i+1]<'0' || s[i+1]>'9' )  //下一个不是数字{sum = sum + num;num = 0;}}}return sum;
}int main()
{char buf[64] = {0};scanf("%s", buf );int sum = get_num_in_string( buf );printf("sum = %d\n", sum );
}