Statement

运算符

表达式

表达式可以包含有关的运算符，也可以是不包含任何运算符的初等量，如常数是算数表达式的最简单形式。

1. 算术表达式

   整型表达式：参与运算的是整型量

   实型表达式：参与运算的是实型量，运算自动转为double类型。

2. 逻辑表达式

   用逻辑运算符连接，结果类型为整型int；可认为是整型表达式的一种特殊形式。

3. 字位表达式

   用位运算符连接，结果类型为整型变量；可认为是整型表达式的一种特殊形式。

4. 强制类型转换

   用“(类型)”运算符进行强制类型转换；

5. 逗号表达式

   形式为表达式1，表达式2，…，表达式n；计算方法为依次求出各个表达式的值，取最后一个值作为结果

6. 赋值表达式

7. 条件表达式

8. 指针表达式

9. sizeof与strlen()的区别

   1. sizeof是运算符，strlen()是函数；

   2. sizeof计算实际占用存储空间，不受初始化影响；

      strlen计算有效字符串的长度，不包括’\0’，受初始化影响；

   3. sizeof可以用类型做参数，计算类型占内存的大小；

      strlen只能以char*作参数，且必须以’\0’结尾，用来计算字符串的长度。

      特别地，数组作sizeof的参数不变化，而传递给strlen时就变化成指针了。

   4. sizeof在编译时计算，strlen在运行时才计算。

10. 左值与右值

    左值指的是允许出现在赋值表达式左侧的值，它是可修改的值，如变量；

    右值指的是允许出现在赋值表达式右侧的值，它包括常量、表达式等；

    左值可作右值，右值不一定能作左值。

11. 常量表达式

    即参与运算的均为常量，不允许有变量，也不允许函数调用；

    个人推测常量表达式的值在编译时就已经确定。

预处理语句

以#号开头的命令称为预处理命令，均由预处理器处理。

包含指令

包含指令#include原理：将该头文件包括到用户源文件中。

#include <stdio.h> //从C语言编译系统的目录寻找
#include "stdio.h" //从用户的当前目录寻找，未找到则再去编译系统目录查找

条件编译指令

根据不同情况编译不同代码、产生不同目标文件的机制，称为条件编译。

条件编译主要用于在不同环境或条件下启用不同的语句。

#if

//不同的平台下引入不同的头文件
#if _WIN32  //识别windows平台
#include <windows.h>
#elif __linux__  //识别linux平台
#include <unistd.h>
#else //识别其他平台
#endif

#ifdef

该条件编译指令通常用于Debug/Release程序发布。

#ifdef _DEBUG
	printf("正在使用 Debug 模式编译程序...\n");
#else
	printf("正在使用 Release 模式编译程序...\n");
#endif
	system("pause");

#ifndef

该条件编译指令通常用于多文件结构的单次编译。

#ifndef Function1_H
#define Function1_H
//some declaration codes
#endif

特别注意：

#if 后面跟的是“整型常量表达式”，而 #ifdef 和 #ifndef 后面跟的只能是一个宏名，不能是其他的。

#undef

用于取消已定义的宏。

宏定义指令

宏定义指令概念

宏定义指令#define，用一个标识符来表示一个字符串，如果在后面的代码中出现了该标识符，那么就全部替换成指定的字符串。例如：

#define M (n*n+3*n)
...
#undef M //结束该宏的作用域

注意：

1. 宏定义中表达式两边的括号不能少，否则在宏展开以后可能会由于运算符的优先级产生歧义。
2. 宏定义是简单替换，预处理程序不会检查，如有错误，只可能在编译时（展开宏）发现；
3. 宏定义不是说明或语句，在行末不必加分号，如加上分号则连分号也一起替换；
4. 引号括起来的视为字符串常量，不会产生宏替换；
5. 宏定义允许嵌套使用，即可以在宏定义中使用已定义的宏名；
6. 宏定义可用于表示数据类型

宏定义与typedef

特别注意宏定义与typedef定义的区别：

1. 宏定义只是简单的字符串替换，以实参代换形参。由预处理器来处理；
2. typedef 是在编译阶段由编译器处理的，它并不是简单的字符串替换，而给原有的数据类型起一个新的名字，将它作为一种新的数据类型。

#define PIN1 int *
typedef int *PIN2;  //也可以写作typedef int (*PIN2);
PIN1 a, b;//宏替换后成为int *a,b;表示a是指针，b是整型；
printf("%d,%d",sizeof(a),sizeof(b));//输出8，4
PIN2 a, b;//typedef定义则a和b均为int*类型
printf("%d,%d",sizeof(a),sizeof(b));//输出8.8

带参数的宏定义指令

C语言允许宏带有参数。

在宏定义中的参数称为“形式参数”，在宏调用中的参数称为“实际参数”，这点和函数有些类似。

例1：

#define M(y) y*y+3*y  //宏定义
// TODO:
k=M(5);  //宏调用

例2：

#define MAX(a,b) (a>b) ? a : b
// TODO：
max = MAX(x, y);

注意：宏调用在预处理时采用简单替换，这与函数的调用是不同的，函数调用时要把实参表达式的值求出来再传递给形参，而宏展开中对实参表达式不作计算，直接按照原样替换。

例3：

#define SQ(y) (y)*(y)
// TODO:
sq = SQ(a+1);//预处理后得到 sq=(a+1)*(a+1);

注意：对于带参宏定义不仅要在参数两侧加括号，还应该在整个字符串外加括号。

例4：

#define SQ(y) (y)*(y)
// TODO:
sq = 100/SQ(a+1);
//预处理后得到 sq=100/(a+1)*(a+1);按运算符次序得到的与预期不相符。

#define SQ(y) ((y)*(y))
// TODO:
sq = 100/SQ(a+1);
//预处理后得到 sq=100/((a+1)*(a+1));现在能得到正确答案。

进一步体会宏定义与函数调用的区别：

※ 例5：

#include <stdio.h>
int SQ(int y){
  return ((y)*(y));
}
int main(){
    int i=1;
    while(i<=5){
        printf("%d^2 = %d\n", (i-1), SQ(i++));
    }
    return 0;
}

分析：

在printf函数处，调用函数SQ(i++)，此时传入SQ函数的参数为i，而printf函数内i=i+1。

输出为$1^2 = 1,2^2 = 4,3^2 = 9,4^2 = 16,5^2 = 25$

※ 例6：

#include <stdio.h>
#define SQ(y) ((y)*(y))
int main(){
    int i=1;
    while(i<=5){
        printf("%d^2 = %d\n", i, SQ(i++));
    }
    return 0;
}

分析：

在printf函数处SQ(i++)会被简单替换为(i++)*(i++)；此时依次计算两次自增，i从3开始，依次为3，5，7。

输出为$3^2=2,5^2 = 12,7^2 = 30$。

带参数的宏也可以定义多个语句。始终记住宏是简单替换即可。

总结

宏和typedef的区别

见 宏定义与typedef 内容。

带参数的宏调用和函数的区别

1. 函数调用时，若实参为表达式，先求表达式的值，再带入形参；而宏调用则是简单字符替换，如果未加入足够的括号声明优先级，可能由于优先级顺序不当使得运算结果不正确；
2. 函数调用是在运行时处理，而宏则是在编译前进行预处理的时候完成；
3. 函数的实参和形参有严格的类型限制，宏是字符替换，无类型限制；
4. 宏会使得实际程序变长，函数调用则无此情况；
5. 宏不占用运行时间，只消耗预处理时间和编译时间，函数调用则消耗运行时间；
6. 在不利用指针作值传递的情况下，函数调用最多修改一个值，宏则可以修改多个值；