C语言第八章函数、指针与宏

2016-11-04 1208

版权

本文内容由阿里云实名注册用户自发贡献，版权归原作者所有，阿里云开发者社区不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。具体规则请查看《阿里云开发者社区用户服务协议》和《阿里云开发者社区知识产权保护指引》。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容，填写侵权投诉表单进行举报，一经查实，本社区将立刻删除涉嫌侵权内容。

简介： 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。

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

#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();

C语言第八章函数、指针与宏

一、函数

1.1、内置函数

1.2、自定义函数

1.2.1、函数定义语法

1.2.2、函数调用

1.3、递归

二、指针

2.1、指针的概念

2.2、指针的定义

2.3、指针的初始化

2.4、指针运算符

2.5、指针与数组

三、宏

3.1、简单宏定义

3.2、带参数的宏

3.3、C语言中常用的宏

热门文章

最新文章

相关课程

相关电子书

相关实验场景

热门

活动广场

任务中心

开发者评测

高校计划

乘风者计划

训练营

阿里云MVP

话题

直播

下载

镜像站

技术资料

插件

C语言 第八章 函数、指针与宏

一、函数

1.1、内置函数

1.2、自定义函数

1.2.1、函数定义语法

1.2.2、函数调用

1.3、递归

二、指针

2.1、指针的概念

2.2、指针的定义

2.3、指针的初始化

2.4、指针运算符

2.5、指针与数组

三、宏

3.1、简单宏定义

3.2、带参数的宏

3.3、C语言中常用的宏

热门文章

最新文章

相关课程

相关电子书

相关实验场景

C语言第八章函数、指针与宏