C语言 第八章 函数、指针与宏
一、函数
函数是一个包含完成一定功能的执行代码段。我们可以把函数看成一个"黑盒子", 你只要将数据送进去就能得到结果, 而函数内部究竟是如何工作的的, 外部程序是不知道的。外部程序所知道的仅限于输入给函数什么以及函数输出什么。函数提供了编制程序的手段,使之容易读、写、理解、排除错误、修改和维护。
计算1-n的和
#include "stdio.h"
void main()
{
//write once only once 只写一次
int i,s=0;
for(i=1;i<=100;i++)
{
s+=i;
}
printf("%d \n",s);
s=0;
for(i=1;i<=80;i++)
{
s+=i;
}
printf("%d \n",s);
s=0;
for(i=1;i<=555;i++)
{
s+=i;
}
printf("%d \n",s);
}
违背“write once only once 只写一次”原则，重复。
#include "stdio.h"
/*
函数定义
int 表示函数的返回值（return），没返回值void
sum 表示函数的名称，符合变量命名
(int n) 参数列表，可以有0-n个
*/
int sum(int n)
{
return n+1;
}
void main()
{
int x=sum(100);
x=sum(x);
printf("%d \n",x); //函数调用
printf("%d \n",sum(9));
}102
10
#include "stdio.h"
/*
函数定义
int 表示函数的返回值（return），没返回值void
sum 表示函数的名称，符合变量命名
(int n) 参数列表，可以有0-n个
*/
int sum(int n)
{
int i,s=0;
for(i=1;i<=n;i++)
{
s+=i;
}
return s;
}
void main()
{
printf("%d \n",sum(100));
printf("%d \n",sum(80));
printf("%d \n",sum(555));
}1.1、内置函数
内置函数是指像printf、scanf这类的系统库函数，在编译的过程中，编译器会根据包含的头文件查找相应的库进行连接编译，如果没有包含头文件的话，系统里面有很多库文件，编译器就无法找到对应的文件进行编译。内置函数有许多，可以参考《C语言标准库函数大全.chm》
1.2、自定义函数
1.2.1、函数定义语法
函数类型 函数名(类型 参数名，类型 参数名...) { 函数体; }
void show(char c)
{
printf("%c\n",c);
}1.2.2、函数调用
void main()
{
show('a');
show('b');
show('c');
}
write once only once
#include "stdio.h"
//定义函数
//int 表示函数的返回值,无返回值void，return返回值
//sum 表示函数名称，与变量命名规则相同
//int n表示参数，可以有0-n个，形参
int sum(int n)
{
int s=0,i;
for(i=1;i<=n;i++)
{
s+=i;
}
return s;
}
void p(int n){
printf("%d \t",n);
}
void l()
{
printf("\n");
}
void main()
{
p(sum(100));
l();
p(sum(300));
l();
p(sum(1000));
}
1.3、递归
函数直接或间接的调用自己叫递归。
int f(int n)
{
if(n==1) return 1;
return f(n-1)+n;
}
void main()
{
printf("%d",f(100));
}5050
f(n)=f(n-1)+n;
斐波那契数列（Fibonacci sequence），又称黄金分割数列
//1 1 2 3 5 8 13 21 34
/* function
f(n)
f(5)=5
f(6)=8
f(7)=13
f(n)=f(n-1)+f(n-2)
f(7)=f(6)+f(5)
13=8+5
*/
int f(int n) //n第几位
{
if(n==1 || n==2) return 1;
return f(n-1)+f(n-2);
}
void main()
{
printf("%d",f(45));
}二、指针
指针是C语言中非常重要的数据类型，了解指针有助于更加深刻理解C语言。
2.1、指针的概念
指针是一个特殊的变量，它里面存储的数值被解释成为内存里的一个地址。 ”指针是一种保存变量地址的变量“，指针是一个特殊的变量
#include "stdio.h"
void main()
{
int n=100;
int *p=&n;
printf("%d \n",p); //输入逻辑地址
printf("%p \n",p); //%p 是以16进制的形式输出内存地址
}
2.2、指针的定义
int *p;
char *q;"*"是一个说明符，用来说明这个变量是个指针变量，是不能省略的，但它不属于变量名的一部分 前面的类型标识符表示指针变量所指向的变量的类型，而且只能指向这种类型的变量
2.3、指针的初始化
// 定义int类型的变量a
int a = 10;
// 定义一个指针变量p
int *p;
// 将变量a的地址赋值给指针变量p，所以指针变量p指向变量a
p = &a;// 定义int类型的变量a
int a = 10;
// 定义一个指针变量p
// 并将变量a的地址赋值给指针变量p，所以指针变量p指向变量a
int *p = &a;2.4、指针运算符
char a = 10;
printf("修改前，a的值：%d\n", a);
// 指针变量p指向变量a
char *p = &a;
// 通过指针变量p间接修改变量a的值
*p = 9;
printf("修改后，a的值：%d", a);
取出指针所指向变量的值
char a = 10;
char *p;
p = &a;
char value = *p;
printf("取出a的值：%d", value);练习：定义一个函数，使用指针完成两个数交换。
/* Note:Your choice is C IDE */
#include "stdio.h"
void main()
{
int n=99;
int *p=&n; //定义指针p，可以指向int类型变量的地址
//&n是取出n的地址
printf("%d\n",p);
printf("%p\n",p);
printf("%d \n",*p); //取出地址对应的值
*p=55; //将p指向的地址对应的值修改为55
printf("%d\n",n);
printf("%d \n",*p); //取出地址对应的值
}
2.5、指针与数组
int array[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},value;
array就是数组的地址。
value=array[0];//也可写成：value=*array; value=array[3];//也可写成：value=*(array+3); value=array[4];//也可写成：value=*(array+4);
int array[10]; int (*ptr)[10]; //指向地址的地址 ptr=&array; 上例中ptr是一个指针，它的类型是int (*)[10]，他指向的类型是int [10] ，我们用整个数组的首地址来初始化它。在语句ptr=&array中，array代表数组本 身。
int arrays[3]={1,2,3}; int (*ptr)[3]; ptr=&arrays;
printf("%d\n",**ptr+3); //指向地址的地址
三、宏
C语言中提供的宏定义命令,其主要目的是为程序员在编程时提供一定的方便,并能在一定程度上提高程序的运行效率。
3.1、简单宏定义
[#define指令（简单的宏）] #define 标识符替换列表
替换列表是一系列的C语言记号，包括标识符、关键字、数、字符常量、字符串字面量、运算符和标点符号。当预处理器遇到一个宏定义时，会做一个 “标识符”代表“替换列表”的记录。在文件后面的内容中，不管标识符在任何位置出现，预处理器都会用替换列表代替它。
#define STE_LEN 80 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define PI 3.14159
3.2、带参数的宏
带参数的宏定义有如下格式： [#define指令—带参数的宏] #define 标识符（x1, x2,…,xn）替换列表
其中x1, x2,…,xn是标识符（宏的参数）。这些参数可以在替换列表中根据需要出现任意次。 在宏的名字和左括号之间必须没有空格。如果有空格，预处理器会认为是在定义一个简单的宏，其中（x1,x2,…,xn）是替换列表的一部分。
例如，假定我们定义了如下的宏：
#define MAX(x,y) ((x)>(y) ? (x) :(y))
#define IS_EVEN(n) ((n)%2==0) 现在如果后面的程序中有如下语句：
i = MAX(j+k, m-n);
if (IS_EVEN(i)) i++; 预处理器会将这些行替换为
i = ((j+k)>(m-n)?(j+k):(m-n));
if (((i)%2==0)) i++; 200
#define PRINT_INT(x) printf("%d\n", x)
3.3、C语言中常用的宏
01: 防止一个头文件被重复包含 #ifndef COMDEF_H #define COMDEF_H //头文件内容 #endif
02: 重新定义一些类型 防止由于各种平台和编译器的不同,而产生的类型字节数差异,方便移植。
typedef unsigned char boolean; /* Boolean value type. */ typedef unsigned long int uint32; /* Unsigned 32 bit value */ typedef unsigned short uint16; /* Unsigned 16 bit value */ typedef unsigned char uint8; /* Unsigned 8 bit value */ typedef signed long int int32; /* Signed 32 bit value */ typedef signed short int16; /* Signed 16 bit value */ typedef signed char int8; /* Signed 8 bit value */
//下面的不建议使用 typedef unsigned char byte; /* Unsigned 8 bit value type. */ typedef unsigned short word; /* Unsinged 16 bit value type. */ typedef unsigned long dword; /* Unsigned 32 bit value type. */ typedef unsigned char uint1; /* Unsigned 8 bit value type. */ typedef unsigned short uint2; /* Unsigned 16 bit value type. */ typedef unsigned long uint4; /* Unsigned 32 bit value type. */ typedef signed char int1; /* Signed 8 bit value type. */ typedef signed short int2; /* Signed 16 bit value type. */ typedef long int int4; /* Signed 32 bit value type. */ typedef signed long sint31; /* Signed 32 bit value */ typedef signed short sint15; /* Signed 16 bit value */ typedef signed char sint7; /* Signed 8 bit value */
03: 得到指定地址上的一个字节或字
#define MEM_B(x) (*((byte *)(x))) #define MEM_W(x) (*((word *)(x)))
04: 求最大值和最小值
#define MAX(x,y) (((x)>(y)) ? (x) : (y)) #define MIN(x,y) (((x) < (y)) ? (x) : (y)) 05: 得到一个field在结构体(struct)中的偏移量
#define FPOS(type,field) ((dword)&((type *)0)->field)
06: 得到一个结构体中field所占用的字节数 #define FSIZ(type,field) sizeof(((type *)0)->field) 07: 按照LSB格式把两个字节转化为一个Word
#define FLIPW(ray) ((((word)(ray)[0]) * 256) + (ray)[1])
08: 按照LSB格式把一个Word转化为两个字节 #define FLOPW(ray,val) (ray)[0] = ((val)/256); (ray)[1] = ((val) & 0xFF) 09: 得到一个变量的地址（word宽度）
#define B_PTR(var) ((byte *) (void *) &(var)) #define W_PTR(var) ((word *) (void *) &(var))
10: 得到一个字的高位和低位字节 #define WORD_LO(xxx) ((byte) ((word)(xxx) & 255)) #define WORD_HI(xxx) ((byte) ((word)(xxx) >> 8))
11: 返回一个比X大的最接近的8的倍数 #define RND8(x) ((((x) + 7)/8) * 8 12: 将一个字母转换为大写
#define UPCASE(c) (((c)>='a' && (c) <= 'z') ? ((c) – 0×20) : (c)) 13: 判断字符是不是10进值的数字
#define DECCHK(c) ((c)>='0' && (c)<='9') 14: 判断字符是不是16进值的数字
#define HEXCHK(c) (((c) >= '0' && (c)<='9') ((c)>='A' && (c)<= 'F') \ ((c)>='a' && (c)<='f'))
15: 防止溢出的一个方法 #define INC_SAT(val) (val=((val)+1>(val)) ? (val)+1 : (val))
16: 返回数组元素的个数 #define ARR_SIZE(a) (sizeof((a))/sizeof((a[0])))
17: 返回一个无符号数n尾的值MOD_BY_POWER_OF_TWO(X,n)=X%(2^n) #define MOD_BY_POWER_OF_TWO( val, mod_by ) ((dword)(val) & (dword)((mod_by)-1))
18: 对于IO空间映射在存储空间的结构,输入输出处理 #define inp(port) (*((volatile byte *)(port))) #define inpw(port) (*((volatile word *)(port))) #define inpdw(port) (*((volatile dword *)(port))) #define outp(port,val) (*((volatile byte *)(port))=((byte)(val))) #define outpw(port, val) (*((volatile word *)(port))=((word)(val))) #define outpdw(port, val) (*((volatile dword *)(port))=((dword)(val)))
19: 使用一些宏跟踪调试 ANSI标准说明了五个预定义的宏名。它们是： __LINE__ __FILE__ __DATE__ __TIME__ __STDC__
C++中还定义了 __cplusplus 如果编译器不是标准的,则可能仅支持以上宏名中的几个,或根本不支持。记住编译程序也许还提供其它预定义的宏名。 __LINE__ 及 __FILE__ 宏指示，#line指令可以改变它的值，简单的讲，编译时，它们包含程序的当前行数和文件名。 __DATE__ 宏指令含有形式为月/日/年的串,表示源文件被翻译到代码时的日期。 __TIME__ 宏指令包含程序编译的时间。时间用字符串表示，其形式为： 分：秒 __STDC__ 宏指令的意义是编译时定义的。一般来讲，如果__STDC__已经定义，编译器将仅接受不包含任何非标准扩展的标准C/C++代码。如果实现是标准的,则宏__STDC__含有十进制常量1。如果它含有任何其它数,则实现是非标准的。 __cplusplus 与标准c++一致的编译器把它定义为一个包含至少6为的数值。与标准c++不一致的编译器将使用具有5位或更少的数值。
可以定义宏,例如:当定义了_DEBUG,输出数据信息和所在文件所在行 #ifdef _DEBUG #define DEBUGMSG(msg,date) printf(msg);printf(“%d%d%d”,date,_LINE_,_FILE_) #else #define DEBUGMSG(msg,date) #endif 20： 宏定义防止错误使用小括号包含。 例如： 有问题的定义：#define DUMP_WRITE(addr,nr) {memcpy(bufp,addr,nr); bufp += nr;} 应该使用的定义： #difne DO(a,b) do{a+b;a++;}while(0) 例如： if(addr) DUMP_WRITE(addr,nr); else do_somethong_else(); //宏展开以后变成这样: if(addr) {memcpy(bufp,addr,nr); bufp += nr;}; else do_something_else();
腾讯云开发者
