振南技术干货集:C语言的一些“骚操作”及其深层理解(1)

简介: 振南技术干货集:C语言的一些“骚操作”及其深层理解(1)

注解目录

第二章《c语言的一些“操作”及其深层理解》

一、字符串的实质就是指针

(如何将 35 转为对应的十六进制字符串”0X23”?)

二 、转义符\

(打入字符串内部的“奸细”。)

三、字符串常量的连接

(字符串常量是双面胶,你知道吗?)

四、长字符串的拆分技巧

(GPS 数据帧 NMEA、Shell 命令行和 AT 指令的解析,是长串拆分的典型应用。)

五、巧取数值的各位数码

(玩多位数码管的必有操作。)

六、printf 的实质与使用技巧

(自认为很了解 printf?那你试过向 3 个 UART 打印吗?或者打印到液晶屏上?)

七、关于浮点数的传输

(浮点只是一种假象,看清它的本质。)

八、关于数据的直接操作

(如何快速计算浮点的相反数,乘以-1.0?再想想。)

九、 浮点的四舍五入与比较

(老师说浮点不能直接判等,为什么?)

十、的 出神入化的 for 循环

(for 循环很熟悉了吧?OK,振南出了几道题,来试试。)

十一、 隐藏的死循环

(我们在明处,有时死循环在暗处。)

十二、 看似多余的空循环

(没用的东西?)

十三、 独立执行体

(这个概念 C 语言里没学过?那就对了,我经常用。)

十四、 多用() 无坏处

(万物皆可加括号。)

十五、== 的反向测试

(把==错写成=,能让你调程序调到吐血。)

十六、 赋值操作的实质

(让数学教授困惑半生的 C 语言赋值操作。)

十七、 关于补码

(摊牌了,CPU 其实不会作减法。)

十八、 关于-1

(-1 就是全 F,全 F 就是-1。)

二十、字节快速位逆序

(时间与空间的相互转化--计算机中的相对论)

二十一、关于 volatile

(有些东西不可优化。)

二十二、关于变量互换

(位操作的奇妙。)

二十三、关于 sizeof

(告诉你关于 sizeof 那些少人关注的问题。)

二十四、memcpy 的效率

(小小的函数也有大大的背景)

二十五、[] 的本质

(你以为[]只是数组下标?)

二十六、# 与##( 串化与连接)

(一个不曾出现在 C 语言教材中的知识点)

 

字符串的实质就是指针

C语言,是一门非常灵活而强大的编程语言。同样一个算法、一个功能,我们可以把它写得中规中矩,也可以把它写得晦涩难懂。而且很多自诩为编程高手的人,偏偏就喜欢把程序写成天书,认为让别人看不懂,却能实现正确的功能,此乃技术高超的表现。我不评价这样的作法是否可取,因为每个人都有各自的风格和个性。让他违背意愿去编程,那么编程可能就会变得索然无味,毫无乐趣。我只想说,要把程序写出格调,是需要资本的,是需要对 C 语言有较深入了理解的。很多时候不是我们想把程序写得难懂,而是我们要去看懂别人的程序。在这章中,振南列举一些我曾经见过和使用过的编程技巧,并进行深入的解析。

字符串的实质就是指针

字符串是C语言中最基础的概念,也是最常被用到的。在嵌入式开发中,我们经常要将一些字符串通过串口显示到串口助手或调试终端上,作为信息提示,以便让我们了解程序的运行情况;或者是将一些常量的值转为字符串,来显示到液晶等显示设备上。

那么C语言中的字符串到底是什么? 其实字符串本身就是一个指针,它的值(即指针所

指向的地址)就是字符串首字符的地址。

为了解释这个问题,我经常会举这样一个例子:如何将一个数值转化为相应的十六进制字符串。比如,把 100 转为” 0X64 ”。

我们可以写这样一个函数:

没有问题,它的功能是正确的。在实现上,因为数值0~9 和A~F在ASCII码值上并不连续(分别为0X30~0X39和0X41~0X46),所以程序中以 9 为分界,进行了分情况处理。

但聪明一些的编程者,可能用这样的方法来实现:

对,这是使用了查表的思想。虽然0~9 和A~F,在ASCII 码值上不连续,但是我们可以把它们放到一个数组里,创造一种连续。然后用数值作为下标,,直接获取对应的字符。

也许会有人觉得Hex _ Char _ Table 定义起来太麻烦,要一个个去输入字符。其实可以这

样作:

我们将字符数组换成了字符串常量。其实它们在内存中的表达是几乎一样的,其实质都是内存中的字节序列,如图 2.1 所示。

图 2.1 字符数组与字符串都是内存中的字节序列

不同点在于,字符数组在定义的时候要明确指定数组的大小,即它可以容纳多少个字符(字节)。而字符串的长度则以第一个等于 0 的字节为准。所以,字符串的字节序列中,一定有某一个字节的值为 0,它就是字符串的结束符。我们平时使用的 strlen 这个函数,计算字符串长度的原理,其实就是在检测这个0 。所以,如果我们拿一个没有 0 的字符数组(字节序列)传给 strlen ,那么最终的结果很可能是错误的,甚至因为数组越界访问,而导致程序的崩溃。

上面,振南说“字符串本身就是指针”,那么见证这句话真正意义的时刻来了,我们将上面程序继续简化:

Hex _ Char _ Table 这个指针变量其实是多余的,“字符串本身就是指针”,所以它后面可以直接用[]配合下标来取出其中的字符。凡是实质上为指针类型(即表达的是地址意义)的变量或常量,都可以直接用[]或 * 来访问它所指向的数据序列中的数据元素。

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