c关键字
2011年11月24日
1.static关键字[/b]
这个关键字前面也有提到,它的作用是强大的。
要对static关键字深入了解,首先需要掌握标准C程序的组成。
标准C程序一直由下列部分组成:
1)正文段――CPU执行的机器指令部分,也就是你的程序。一个程序只有一个副本;只读,这是为了防止程序由于意外事故而修改自身指令;
2)初始化数据段(数据段)――在程序中所有赋了初值的全局变量,存放在这里。
3)非初始化数据段(bss段)――在程序中没有初始化的全局变量;内核将此段初始化为0。
注意:只有全局变量被分配到数据段中。
4)栈――增长方向:自顶向下增长;自动变量以及每次函数调用时所需要保存的信息(返回地址;环境信息)。这句很关键,常常有笔试题会问到什么东西放到栈里面就足以说明。
5)堆――动态存储分配。
在嵌入式C语言当中,它有三个作用:
[b]作用一:在函数体,一个被声明为静态的变量在这一函数被调用过程中维持其值不变。
这样定义的变量称为局部静态变量:在局部变量之前加上关键字static,局部变量就被定义成为一个局部静态变量。也就是上面的作用一中提到的在函数体内定义的变量。除了类型符外,若不加其它关键字修饰,默认都是局部变量。比如以下代码:
void test1(void)
{
unsigned char a;
static unsigned char b;
…[/b]
[b] a++;
b++;
}
在这个例子中,变量a是局部变量,变量b为局部静态变量。作用一说明了局部静态变量b的特性:在函数体,一个被声明为静态的变量(也就是局部静态变量)在这一函数被调用过程中维持其值不变。这句话什么意思呢?若是连续两次调用上面的函数test1:
void main(void)
{
…[/b]
[b] test1();
test1();
…[/b]
[b] }
然后使程序暂停下来,读取a和b的值,你会发现,a=1,b=2。怎么回事呢,每次调用test1函数,局部变量a都会重新初始化为0x00;然后执行a++;而局部静态变量在调用过程中却能维持其值不变。
通常利用这个特性可以统计一个函数被调用的次数。
声明函数的一个局部变量,并设为static类型,作为一个计数器,这样函数每次被调用的时候就可以进行计数。这是统计函数被调用次数的最好的办法,因为这个变量是和函数息息相关的,而函数可能在多个不同的地方被调用,所以从调用者的角度来统计比较困难。代码如下:
void count();
int main()
{
int i;
for (i = 1; i 不会被其他文件所访问,修改,是一个本地的局部变量。
其他文件中可以使用相同名字的变量,不会发生冲突。
全局变量的详细特性,注意作用域,可以和局部静态变量相比较:
1)内存中的位置:静态存储区(静态存储区在整个程序运行期间都存在)
2)初始化:未经初始化的全局静态变量会被程序自动初始化为0(自动对象的值是任意的,除非他被显示初始化)
3)作用域:全局静态变量在声明他的文件之外是不可见的。准确地讲从定义之处开始到文件结尾。
当static用来修饰全局变量的时候,它就改变了全局变量的作用域(在声明他的文件之外是不可见的),但是没有改变它的存放位置,还是在静态存储区中。
[b]
作用三:在模块内,一个被声明为静态的函数只可被这一模块内的其它函数调用。那就是,这个函数被限制在声明它的模块的本地范围内使用。
这样定义的函数也成为静态函数:在函数的返回类型前加上关键字static,函数就被定义成为静态函数。函数的定义和声明默认情况下是extern的,但静态函数只是在声明他的文件当中可见,不能被其他文件所用。
定义静态函数的好处:
其他文件中可以定义相同名字的函数,不会发生冲突
静态函数不能被其他文件所用。它定义一个本地的函数。
这里我一直强调数据和函数的本地化,这对于程序的结构甚至优化都有巨大的好处,更大的作用是,本地化的数据和函数能给人传递很多有用的信息,能约束数据和函数的作用范围。在C++的对象和类中非常注重的私有和公共数据/函数其实就是本地和全局数据/函数的扩展,这也从侧面反应了本地化数据/函数的优势。
最后说一下存储说明符,在标准C语言中,存储说明符有以下几类:
auto、register、extern和static
对应两种存储期:自动存储期和静态存储期。
auto和register对应自动存储期。具有自动存储期的变量在进入声明该变量的程序块时被建立,它在该程序块活动时存在,退出该程序块时撤销。
关键字extern和static用来说明具有静态存储期的变量和函数。用static声明的局部变量具有静态存储持续期(static storage duration),或静态范围(static extent)。虽然他的值在函数调用之间保持有效,但是其名字的可视性仍限制在其局部域内。静态局部对象在程序执行到该对象的声明处时被首次初始化。
2. const 关键字[/b]
const关键字也是一个优秀程序中经常用到的关键字。关键字const 的作用是为给读你代码的人传达非常有用的信息,实际上,声明一个参数为常量是为了告诉了用户这个参数的应用目的。通过给优化器一些附加的信息,使用关键字const也许能产生更紧凑的代码。合理地使用关键字const 可以使编译器很自然地保护那些不希望被改变的参数,防止其被无意的代码修改。简而言之,这样可以减少bug的出现。
深入理解const关键字,你必须知道:
a. const关键字修饰的变量可以认为有只读属性,但它绝不与常量划等号。如下代码:
[b]const int i=5;
int j=0;
...
i=j; //非法,导致编译错误,因为只能被读[/b]
[b] j=i; //合法[/b]
b. const关键字修饰的变量在声明时必须进行初始化。如下代码:
[b]const int i=5; //合法[/b]
[b] const int j; //非法,导致编译错误[/b]
c. 用const声明的变量虽然增加了分配空间,但是可以保证类型安全。const最初是从C++变化得来的,它可以替代define来定义常量。在旧版本(标准前)的c中,如果想建立一个常量,必须使用预处理器:
[b]#define PI 3.14159
此后无论在何处使用PI,都会被预处理器以3.14159替代。编译器不对PI进行类型检查,也就是说可以不受限制的建立宏并用它来替代值,如果使用不慎,很可能由预处理引入错误,这些错误往往很难发现。而且,我们也不能得到PI的地址(即不能向PI传递指针和引用)。const的出现,比较好的解决了上述问题。
d. C标准中,const定义的常量是全局的。
e. 必须明白下面语句的含义,我自己是反复记忆了许久才记住,方法是:若是想定义一个只读属性的指针,那么关键字const要放到‘* ’后面。
char *const cp; //指针不可改变,但指向的内容可以改变
char const *pc1; //指针可以改变,但指向的内容不能改变
const char *pc2; //同上(后两个声明是等同的)
f. 将函数传入参数声明为const,以指明使用这种参数仅仅是为了效率的原因,而不是想让调用函数能够修改对象的值。
参数const通常用于参数为指针或引用的情况,且只能修饰输入参数;若输入参数采用“值传递”方式,由于函数将自动产生临时变量用于复制该参数,该参数本就不需要保护,所以不用const修饰。例子:
void fun0(const int * a );
void fun1(const int & a);
调用函数的时候,用相应的变量初始化const常量,则在函数体中,按照const所修饰的部分进行常量化,如形参为const int * a,则不能对传递进来的指针所指向的内容进行改变,保护了原指针所指向的内容;如形参为const int & a,则不能对传递进来的引用对象进行改变,保护了原对象的属性。
g. 修饰函数返回值,可以阻止用户修改返回值。(在嵌入式C中一般不用,主要用于C++)
h. const消除了预处理器的值替代的不良影响,并且提供了良好的类型检查形式和安全性,在可能的地方尽可能的使用const对我们的编程有很大的帮助,前提是:你对const有了足够的理解。
最后,举两个常用的标准C库函数声明,它们都是使用const的典范。
1.字符串拷贝函数:char *strcpy(char *strDest,const char *strSrc);
2.返回字符串长度函数:int strlen(const char *str);
3. volatile关键字[/b]
一个定义为volatile 的变量是说这变量可能会被意想不到地改变,这样,编译器就不会去假设这个变量的值了。精确地说就是,优化器在用到这个变量时必须每次都小心地重新读取这个变量的值,而不是使用保存在寄存器里的备份。
由于访问寄存器的速度要快过RAM,所以编译器一般都会作减少存取外部RAM的优化。比如:
[b]static int i=0;
int main(void)
{
...
while (1)
{
if (i)
dosomething();
}
}
/* Interrupt service routine. */
void ISR_2(void)
{
i=1;
}
程序的本意是希望ISR_2中断产生时,在main当中调用dosomething函数,但是,由于编译器判断在main函数里面没有修改过i,因此可能只执行一次对从i到某寄存器的读操作,然后每次if判断都只使用这个寄存器里面的“i副本”,导致dosomething永远也不会被调用。
如果将将变量加上volatile修饰,则编译器保证对此变量的读写操作都不会被优化(肯定执行)。此例中i也应该如此说明。
一般说来,volatile用在如下的几个地方:
1、中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile;
2、多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile;
3、存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明,因为每次对它的读写都可能有不同意义;
不懂得volatile 的内容将会带来灾难,这也是区分C语言和嵌入式C语言程序员的一个关键因素。为强调volatile的重要性,再次举例分析:
代码一:
int a,b,c;
//读取I/O空间0x100端口的内容
a= inword(0x100);
b=a;
a=inword(0x100)
c=a;
代码二:
volatile int a;
int a,b,c;
//读取I/O空间0x100端口的内容
a= inword(0x100);
b=a;
a=inword(0x100)
c=a;
在上述例子中,代码一会被绝大多数编译器优化为如下代码:
a=inword(0x100)
b=a;
c=a;
这显然与编写者的目的不相符,会出现I/O空间0x100端口漏读现象,若是增加volatile,像代码二所示的那样,优化器将不会优化掉任何代码.
从上面来看,volatile关键字是会降低编译器优化力度的,但它保证了程序的正确性,所以在适合的地方使用关键字volatile是件考验编程功底的事情.
4.struct与typedef关键字[/b]
面对一个人的大型C/C++程序时,只看其对struct的使用情况我们就可以对其编写者的编程经验进行评估。因为一个大型的C/C++程序,势必要涉及一些(甚至大量)进行数据组合的结构体,这些结构体可以将原本意义属于一个整体的数据组合在一起。从某种程度上来说,会不会用struct,怎样用struct是区别一个开发人员是否具备丰富开发经历的标志。
在网络协议、通信控制、嵌入式系统的C/C++编程中,我们经常要传送的不是简单的字节流(char型数组),而是多种数据组合起来的一个整体,其表现形式是一个结构体。
经验不足的开发人员往往将所有需要传送的内容依顺序保存在char型数组中,通过指针偏移的方法传送网络报文等信息。这样做编程复杂,易出错,而且一旦控制方式及通信协议有所变化,程序就要进行非常细致的修改。
[b]用法:
在C中定义一个结构体类型要用typedef:
typedef struct Student
{
int a;
}Stu;
于是在声明变量的时候就可:Stu stu1;
如果没有typedef就必须用struct Student stu1;来声明
这里的Stu实际上就是struct Student的别名。
另外这里也可以不写Student(于是也不能struct Student stu1;了)
typedef struct
{
int a;
}Stu;
struct关键字的一个总要作用是它可以实现对数据的封装,有一点点类似与C++的对象,可以将一些分散的特性对象化,这在编写某些复杂程序时提供很大的方便性.
比如编写一个菜单程序,你要知道本级菜单的菜单索引号、焦点在屏上是第几项、显示第一项对应的菜单条目索引、菜单文本内容、子菜单索引、当前菜单执行的功能操作。若是对上述条目单独操作,那么程序的复杂程度将会大到不可想象,若是菜单层数少些还容易实现,一旦菜单层数超出四层,呃~我就没法形容了。若是有编写过菜单程序的朋友或许理解很深。这时候结构体struct就开始显现它的威力了:
//结构体定义[/b]
[b]typedef struct
{
unsigned char CurrentPanel;//本级菜单的菜单索引号[/b]
[b]unsigned char ItemStartDisplay; //显示第一项对应的菜单条目索引[/b]
[b]unsigned char FocusLine; //焦点在屏上是第几项[/b]
[b]}Menu_Statestruct;
typedef struct
{
unsigned char *MenuTxt; //菜单文本内容[/b]
[b]unsigned char MenuChildID;//子菜单索引[/b]
[b]void (*CurrentOperate)();//当前菜单执行的功能操作[/b]
[b]}MenuItemStruct;
typedef struct
{
MenuItemStruct *MenuPanelItem;
unsigned char MenuItemCount;
}MenuPanelStruct;
这里引用我巩师兄所写的菜单程序中的结构体定义,这个菜单程序最大可以到256级菜单。我当初要写一个菜单程序之前,并没有对结构体了解多少,也没有想到使用结构体。只是一层层菜单的单独处理:如果按键按下,判断是哪个按键,调用对应按键的子程序,刷屏显示。这样处理起来每一层都要判断当前的光标所在行,计算是不是在显示屏的顶层,是不是在显示层的底层,是不是需要翻页等等,非常的繁琐。后来在网上找资料,就找到了我师兄编写的这个程序,开始并不知道是他写的,在看源程序的时候看到了作者署名:中国传惠 TranSmart,才知道是他。花了一天的时间阅读代码和移植,才知道结构体原来有这么个妙用,当定义了上述三个结构体之后,菜单程序结构立刻变的简单很多,思路也无比的清晰起来。
发表评论
-
iPhone/Mac Objective-C内存管理教程和原理剖析
2012-01-20 11:01 564iPhone/Mac Objective-C内存管 ... -
S-c crystal 组合
2012-01-20 11:00 784S-c crystal 组合 2011年09 ... -
Linux 系统下 C 语言程序设计
2012-01-20 11:00 926Linux 系统下 C 语言程序设计 2011年10月04日 ... -
各位帮忙看一下是不是硬盘坏掉了-
2012-01-19 15:57 1229各位帮忙看一下是不是硬盘坏掉了- 2011年12月24日 ... -
华为Display interface的显示信息详解
2012-01-19 15:57 1953华为Display interface的显示信息详解 201 ... -
[推荐]电脑常睹漏断府报错
2012-01-19 15:57 664[推荐]电脑常睹漏断府 ... -
shell-脚本集合2
2012-01-19 15:57 744shell-脚本集合2 2012年01月16日 版 ... -
脚本实例:Loadrunner测试数据库、SQL语句性能(2011-12-29 22:23:38)
2012-01-19 15:57 869脚本实例:Loadrunner测试数据库、SQL语句性能 (2 ... -
11月25日沪深两市主力单日增减仓个股排名
2012-01-17 05:48 65911月25日沪深两市主力单 ... -
告诉孩子到处都是好事情
2012-01-17 05:48 779告诉孩子到处都是好事 ... -
关于2011年下半年自学考试考籍连续办理的通知
2012-01-17 05:48 561关于2011年下半年自学考试考籍连续办理的通知 2011年1 ... -
广州哪里买蜂蜜_香港哪里买蜂蜜_深圳哪里买蜂蜜_哪里买蜂蜜好
2012-01-17 05:48 2广州哪里买蜂蜜_香港哪 ... -
保障权利是发展社会组织的关键
2012-01-17 05:48 633保障权利是发展社会组 ... -
论语孔子
2012-01-16 04:36 375论语孔子 2009年12月12日 一、“礼坏乐崩”与儒的 ... -
河南省普通高中毕业班高考适应性测试语文试卷
2012-01-16 04:36 410河南省普通高中毕业班高考适应性测试语文试卷 2011年04月 ...
相关推荐
C语言关键字的收集描述,中文解释了C语言的关键字,简单明了
C语言关键字中英文对照索引[参考].pdf
C语言课程设计报告范例-C语言关键字识别程序设计
C语言关键字C语言关键字
C语言关键字介绍C语言关键字介绍
C语言关键字详解,很全面,希望能给大家带来帮助。
c语言关键字汇总
C语言中有32个关键字其中关于static与extern关键的用法详细介绍
该程序功能是统计一个文件中C语言关键字的频度,统计开始前请先读取一个文件
详细介绍了C语言的常用关键字的用法,含义,值得学习。
用VC++6.0编译完成的Hash查找和二分查找某C语言源文件关键字个数。支持注释部分。
统计一个txt文档里的c语言关键字,读入指定的源代码文件,统计输出关键字,并将结果输出到指定txt文件中
简单的一些关键字,希望能对大家有用
C语言关键字9.pdf
C语言关键字2.pdf
c语言关键字的用法详解.pdf
c语言关键字及常用符号.pdf
c语言关键字