C语言深度解剖——C语言关键字

发布时间：2023-07-08 14:30

每天进步一点点，坚持带来大改变！！！

前言：

 在C语言的学习过程中会遇到许多的关键字，我们是否真的详细了解这些关键字的使用方法和使用场景，下面我们来详解C语言中的32个关键字

1.C语言关键字概览：

关键字                                        说明
auto                                            声明自动变量
short                                           声明短整型变量或函数
int                                               声明整型变量或函数
long                                            声明长整型变量或函数
float                                            声明浮点型变量或函数
double                                        声明双精度变量或函数
char                                            声明字符型变量或函数
struct                                          声明结构体变量或函数
union                                          声明共用数据类型
enum                                         声明枚举类型
typedef                                      用以给数据类型取别名
const                                         声明只读变量
unsigned                                   声明无符号类型变量或函数
signed                                       声明有符号类型变量或函数
extern                                        声明变量是在其他文件正声明
register                                      声明寄存器变量
static                                          声明静态变量
volatile                                       说明变量在程序执行中可被隐含地改变
void                                           声明函数无返回值或无参数，声明无类型指针
if                                                条件语句
else                                           条件语句否定分支（与 if 连用）
switch                                        用于开关语句
case                                          开关语句分支
for                                             一种循环语句
do                                             循环语句的循环体
while                                         循环语句的循环条件
goto                                          无条件跳转语句
continue                                    结束当前循环，开始下一轮循环
break                                        跳出当前循环
default                                      开关语句中的“其他”分支
sizeof                                       计算数据类型长度
return                                       子程序返回语句（可以带参数，也可不带参数）循环条件

1. auto:

是用来修饰局部变量的

C语言深度解剖——C语言关键字_第1张图片

注：不能用来修饰全局变量
C语言深度解剖——C语言关键字_第2张图片

2.register:

计算机在进行数据的计算时是通过CPU来计算的，当计算的时候CPU就会访问数据。

数据的存储位置：

C语言深度解剖——C语言关键字_第3张图片

CPU访问数据的特点：

从上到下依次访问，访问速度越来越慢

定义变量：

是在内存中开辟一块空间用来存放，当我们需要高频率去使用一个变量的时候，可以通过register来修饰。

register修饰的特点：

将内存中的变量放到寄存器中，用来提高访问效率：

C语言深度解剖——C语言关键字_第4张图片

注：register修饰的变量不能用来&，因为&是相对于内存中的概念

C语言深度解剖——C语言关键字_第5张图片

3.extern和static 

1.认识多文件

C语言深度解剖——C语言关键字_第6张图片

解释：

//.h：我们称之为头文件，一般包含函数声明，变量声明，宏定义，头文件等内容(header)
//.c: 我们称之为源文件，一般包含函数实现，变量定义等 (.c:c语言) 

test.h

C语言深度解剖——C语言关键字_第7张图片

test.c,main.c

使用函数声明，头文件包含，宏定义等，只需要包含头文件include"test.h" 

2.多文件之间全局变量和函数的使用 

1.跨文件函数的使用：

main.c

#include"test.h"
int main()
{

	show();

	return 0;
}

test.c

#include"test.h"

void show()
{
	printf("haha\n");
}

C语言深度解剖——C语言关键字_第8张图片

总结：跨文件函数使用的时候可以不用声明就可以直接使用（存在警告！）。

原因：函数具有外部链接属性

2.跨文件全局变量的使用：

test.c

int g_val = 100;

main.c

	printf("%d\n", g_val);

C语言深度解剖——C语言关键字_第9张图片

总结：跨文件全局变量不能直接使用，需要进行声明：

C语言深度解剖——C语言关键字_第10张图片

声明关键字：extern

注意：

extern int g_val = 100;   //err

 声明并没有开辟空间，不能进行初始化和赋值

总结：所有变量声明的时候，不能设置初始值！！！

3.潜在问题 ：

当一个变量和函数需要在多个文件中使用的时候，如果逐一包含，会使得后期维护成本越来越高！

解决办法：使用.h文件，目的是为了组织项目结构的时候，减少大型项目的维护成本问题！

C语言深度解剖——C语言关键字_第11张图片

其它源文件如main.c只需包含

#include"test.h"

 4.问题优化：

在头文件进行函数的声明和全局变量声明

test.h

#pragma once  //防止头文件重复包含
#include
extern int g_val;
extern void show();

注意：

变量声明必须带上extern。

函数声明建议带上extern。

 3.static

通过上面的总结明确了函数和全局变量可以跨文件使用。

那有什么方法让函数和全局变量不能跨文件使用？

接下来就开始对satic这个关键字的功能逐一剖析：

1.static修饰全局变量

C语言深度解剖——C语言关键字_第12张图片

 C语言深度解剖——C语言关键字_第13张图片

总结：static修饰全局变量的时候，全局变量只能在本文件中使用而不能跨文件使用。

原因：改变了全局变量的作用域

2.static修饰函数：

不能直接访问：

C语言深度解剖——C语言关键字_第14张图片

间接访问

 main.c

int main()
{

	show_helper();
	return 0;
}

test.h


extern void show_helper();

test.c

static void show(int num)
{
	printf("%d\n", num);
}
void show_helper()
{
	show(20);
}

C语言深度解剖——C语言关键字_第15张图片

总结：static修饰函数的时候，该函数只能在本文件内访问，不能再外部或其它文件中直接使用

 原因：改变了函数的作用域

实际项目中static的作用：项目维护，提供安全保证 

3.static修饰局部变量：

不用static修饰：

static void fun()
{
	int i = 0;
	i++;
	printf("%d ", i);

}
int main()
{

	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		fun();
	}

	return 0;
}

C语言深度解剖——C语言关键字_第16张图片

解释：局部变量具有临时性，函数调用开辟空间并初始化，函数结束释放空间

局部变量用static修饰：

static void fun()
{
	static int i = 0;
	i++;
	printf("%d ", i);

}
int main()
{

	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		fun();
	}

	return 0;
}

 C语言深度解剖——C语言关键字_第17张图片

解释：当局部变量用static修饰时，局部变量从栈区保存改到静态区，局部变量声明周期延长，函数调用结束时，局部变量存放空间不销毁。

5.绝命三问：

为什么全局变量可以跨文件访问？

为什么函数可以跨文件访问？

解释：有一定规模的项目，一定是多文件的，多个文件之间，后续一定要进行数据交互，如果不能进行跨文件，交互成本高，所以C语言默认规定可以跨文件访问

为什么临时变量具有临时性，全局变量生命周期具有全局性？

 C程序地址空间：

C语言深度解剖——C语言关键字_第18张图片

注：C程序地址空间不是内存，而是在操作系统中的进程地址空间。

4.sizeof:

sizeof：计算变量和类型在内存中所占空间的大小，单位是字节。

注：使用%zu打印，sizeof的返回值是unsigned int(无符号整形)。

1.基本数据类型：

内置类型：

char    字符型
short   短整型
int       整形
long    长整型
long long   长长整形
float      单精度浮点型
double  双精度浮点型

#include


int main()
{
	printf("%zu\n", sizeof(char));
	printf("%zu\n", sizeof(short));
	printf("%zu\n", sizeof(int));
	printf("%zu\n", sizeof(long));
	printf("%zu\n", sizeof(long long));
	printf("%zu\n", sizeof(double));
	printf("%zu\n", sizeof(float));


	return 0;
}

C语言深度解剖——C语言关键字_第19张图片

总结：不同的类型决定了变量在开辟空间所占空间的大小。

 为什么需要根据类型开辟空间？

解释：本质上是对内存进行合理划分，按需索取。

C语言中为何有多种类型？

解释： 因为在实际生活中针对不同的应用场景有不同的计算方式，所需空间大小不同。本质上是用最小的成本解决多样化的场景问题。

 注：sizeof是一个操作符，不是函数。

5.signed,unsigned与整形在内存中的存储：

1.原码，反码，补码

数据在内存中如何存储的？

数据在内存中是以二进制补码的形式存储的。

概念：

原码：直接按照二进制形式写出来。

反码：符号位不变，其它位按位取反。

补码：反码+1。

符号位：在二进制中，最高位表示符号位，1表示负数，0表示正数。 

2.有符号数： 

存储：

有符号正数：

原码，反码，补码相同

C语言深度解剖——C语言关键字_第20张图片

 有符号负数：

反码：符号位不变，其它位按位取反；

补码：反码+1得到补码。

C语言深度解剖——C语言关键字_第21张图片

打印：

以原码的形式打印：

有符号正数：

C语言深度解剖——C语言关键字_第22张图片

有符号负数：

方法1：

C语言深度解剖——C语言关键字_第23张图片

 方法2：

C语言深度解剖——C语言关键字_第24张图片

3.无符号数：

不区分正负数，原码，反码，补码相同

注：无符号数的打印用%u

正数无符号数；

C语言深度解剖——C语言关键字_第25张图片

 负数无符号数：

C语言深度解剖——C语言关键字_第26张图片

C语言深度解剖——C语言关键字_第27张图片

 解释：变量在定义的时候，开辟空间，当-10转化为补码存储到空间的时候，类型是无符号数，因此原反补相同。输出的时候原码就是补码。

C语言深度解剖——C语言关键字_第28张图片

4.十进制与二进制之间的互相转换：

口诀：1的后面跟n个0，就是2的n次方

5.大小端： 

1.如何产生大小端：

C语言深度解剖——C语言关键字_第29张图片

当我们选择将高权值位或低权值位的数据存放到高地址或是低地址不同的选择则产生了大小端的问题。

2.如何定义大小端？

大端：将高字节序（高权值位）的数据存放到低地址，将低字节序（低权值位）的数据存放到高地址。

小端：将高字节序（高权值位）的数据存放到低地址，将低字节序（低权值位）的数据存放到高地址。

3.如何测试大小端？ 

6.if else语句

执行细则：

1.先执行（）中的表达式or函数，得到真假结果

2.条件  判定功能

3.进行  分支功能

什么是bool类型：

在C99标准中引入_Bool类型，然后通过宏定义的方式写成了bool,目的是为了做到和C++中的bool类型做到兼容

C语言深度解剖——C语言关键字_第30张图片

#include//注意引头文件
int main()
{
	//x表示一个bool变量
	bool x = true;

	return 0;
}

bool变量在内存中所占空间大小：

C语言深度解剖——C语言关键字_第31张图片

bool变量在内存中占一个字节的大小 

bool类型的应用：

C语言深度解剖——C语言关键字_第32张图片

浮点数与0比较：

浮点数的精度损失：

C语言深度解剖——C语言关键字_第33张图片

C语言深度解剖——C语言关键字_第34张图片 通过代码显示发现浮点数不能通过==比较，因此浮点数变量与0比较不能用==

那么浮点数之间如何比较呢？

当浮点数之间通过相减符合一个范围之间，则条件为真：

系统范围值：

双精度浮点数最小值：2.2204460492503131e-016

单精度浮点数最小值：1.192092896e-07F

C语言深度解剖——C语言关键字_第35张图片

浮点数与0值进行比较：

C语言深度解剖——C语言关键字_第36张图片

指针变量与0值的比较：

C语言深度解剖——C语言关键字_第37张图片

if 与 else的匹配原则

C语言深度解剖——C语言关键字_第38张图片

else匹配采用就近原则 

7.switch case语句

switch(整型变量/常量/整型表达式)

{
     case var1:
         break;
    case var2:
         break;
    case var3:
         break;
    default:
         break;
}

case:判定功能

break:分支功能

default:用来提醒当用户输入的值有误的时候进行报错，可以放在switch case 语句中的任意位置

注：当case和break中定义变量的时候需要在中间加上{}；

case:整形常量：

C语言深度解剖——C语言关键字_第39张图片

8.do while for 关键字：

//while
条件初始化
while(条件判定){
 //业务更新
 条件更新
}
//for
for(条件初始化; 条件判定; 条件更新){
 //业务代码
}
//do while
条件初始化
do{
    条件更新

}while(条件判定)；

注：

任何C程序在编译的时候都会默认打开三个输入输出流：

stdin:标准输入  FILE* stdin   键盘

stdout:标准输出 FILE*stdout  显示器

stderr:标准错误 FILE*stderr    显示器

关于getchar函数：获取字符

C语言深度解剖——C语言关键字_第40张图片

注意1：getchar函数向输入流中读取字符，在输入的时候先输入一个字符，然后再按回车键，相当与输入两个字符，字符和‘\n’,因此会默认换行。

getchar函数的返回值：

虽然我们读取的是字符，但返回值是整形的原因是因为：

如果读取成功：返回字符ASCII值【0，255】，

但是读取失败：如果错误信息ASCCII值超过【0.255】的范围，无法正确的返回错误信息，因此将返回值设置为整形。 

当通过键盘输入或输出的时候，全部都是”字符“。

C语言深度解剖——C语言关键字_第41张图片

因此：

C语言深度解剖——C语言关键字_第42张图片

9.break关键字：

C语言深度解剖——C语言关键字_第43张图片

10.continue关键字：

C语言深度解剖——C语言关键字_第44张图片

在do while 循环和while循环中continue跳转到条件判断的部分，在for循环中continue跳转到条件更行处。 

11.goto 关键字

向上跳转：

C语言深度解剖——C语言关键字_第45张图片

向下跳转：

12.void关键字 

1.void 可以定义变量吗？

C语言深度解剖——C语言关键字_第46张图片

结论：void不能定义变量

原因：void本身被编译器解释为空类型，强制不允许定义变量

2.void 修饰函数的返回值：

1.充当一个占位符，让用户明确不需要返回值。

2.告知编译器这个返回值无法接受。 

void和指针：

void可以定义指针变量吗？

C语言深度解剖——C语言关键字_第47张图片

结论：可以定义指针变量。

原因：void*是一个指针变量，指针32位机器平台占4个字节，在64位机器平台占8个字节。

void*指针可以被任何一种指针接受，void*接受任意类型的指针。 

void*的指针不能加减操作：

C语言深度解剖——C语言关键字_第48张图片

void*的指针不能解引用操作：

C语言深度解剖——C语言关键字_第49张图片

13.return关键字

#include

char* show()
{
	char str[] = "hello bit";
	return str;
}
int main()
{
	char* s = show();
	printf("%s\n", s);
	return 0;
}

 1.为什么会输出随机值：

C语言深度解剖——C语言关键字_第50张图片

解释：当main函数调用show函数时在栈区上开辟栈帧，str创建临时局部变量在show函数栈帧中，当show函数调用完之后，释放空间。

2.函数的细节：

当创建函数栈帧的时候，如何确定开辟空间大小？

答：编译器在编译的时候通过函数内部创建的临时变量来确定开辟空间的大小。

当函数调用完之后，释放空间的时候是否将全部数据清零？

答：当函数调用完之后，函数内部数据无效，并没有将数据全部清零，如上图，show函数调用完之后，str数据内容依然存在，并没有清零，而是调用printf函数的时候，创建栈帧覆盖了show 函数的栈帧。

return返回局部变量：

C语言深度解剖——C语言关键字_第51张图片

函数在调用完之后会释放空间，函数内部的数据也会无效，那为什么会返回a的值？

从反汇编的角度理解：

 C语言深度解剖——C语言关键字_第52张图片

解释：当创建局部变量的时候，将局部变量的值保存在寄存器（eax）中,当返回的时候将保存在寄存器eax的值（a）赋给ret。

14.const关键字

1.const修饰一般变量：

C语言深度解剖——C语言关键字_第53张图片

const修饰变量的时候使变量具有了常属性，不能被直接修改。

可以通过指针的方式进行修改：

C语言深度解剖——C语言关键字_第54张图片

注：const放在类型前面和放在类型后面是等价的

 C语言深度解剖——C语言关键字_第55张图片

既然const修饰的变量可以通过指针的方式进行修改，那const的意义是什么呢？

答：1.为了编译器在编译的时候提前报错，提高代码的质量。

2.用const修饰的时候提醒程序员const修饰的变量不能被修改。

2.const修饰数组：

C语言深度解剖——C语言关键字_第56张图片

const修饰数组的时候，数组的每个元素都不可修改。 

3.const修饰指针变量：

1.const放在*的左边：

C语言深度解剖——C语言关键字_第57张图片

p指向的变量不可直接被修改，p的内容可以被修改。 

2.const放在*的右边

C语言深度解剖——C语言关键字_第58张图片

 p指向的变量可以被修改，p的内容不可以被修改。

3.const既放在*的左边又放在右边

C语言深度解剖——C语言关键字_第59张图片

 p指向的变量不可以被修改，p的内容也不能被修改。

4.const修饰函数

1.const修饰函数的参数：

C语言深度解剖——C语言关键字_第60张图片

函数的参数不可以被修改。 

2.const修饰函数的返回值：

C语言深度解剖——C语言关键字_第61张图片

 const修饰函数的返回值的时候不能通过指针的形式，修改函数内部变量的值

15.易变关键字—volatile

volatile关键字可以用来提醒编译器，后面定义的变量随时可能被修改，因此CPU在访问数据的时候，都会直接从变量的地址中读取数据，如果没有volatile关键字修饰，则编译器可能会优化读取和存储，可能暂时使用寄存器中的值，如果这个变量又别的程序更新了的话，将会出现不一致的现象。

volatile int flag = 1;
int main()
{
	while (flag)
	{
		;
	}

	return 0;
}

9.结构体关键字——struct

结构体类型的意义：为了描述一个复杂的对象

定义一个学生类型：

C语言深度解剖——C语言关键字_第62张图片

结构体访问为什么会存在两种访问方式呢？

当我们在函数传参的时候，参数为结构体类型，使用指针访问的时候可以节省内存。

16.联合体关键字——union

成员共用一块内存空间：空间开辟以最大成员为标准向内存申请空间

C语言深度解剖——C语言关键字_第63张图片

联合体成员在内存中的空间分布：

C语言深度解剖——C语言关键字_第64张图片

总结：任何一个联合体成员，起始地址都是相同的 

b永远在a的低地址处，每一个元素在使用这块空间的时候都认为自己是第一个元素。

实例：判断大小端：

C语言深度解剖——C语言关键字_第65张图片

 思路：

C语言深度解剖——C语言关键字_第66张图片

17.枚举关键字——enum

enum:是一组具有强相关性的一组常量，突显相关性。

C语言深度解剖——C语言关键字_第67张图片

 值如果不初始化默认从0开始，每次自增1,如果初始化则从初始化值自增1.

优点：

C语言深度解剖——C语言关键字_第68张图片

18.类型重命名——typedef

1.typedef对各种类型的重命名

C语言深度解剖——C语言关键字_第69张图片

2.typedef与#define的区别：

C语言深度解剖——C语言关键字_第70张图片

C语言深度解剖——C语言关键字_第71张图片 #define只是对文本进行简单的替换，typedef是对类型进行重命名，相当于定义一种新的类型

19.关键字类型的总结：

1.数据类型关键字：


char ：声明字符型变量或函数
short ：声明短整型变量或函数
int ： 声明整型变量或函数
long ：声明长整型变量或函数
signed ：声明有符号类型变量或函数
unsigned ：声明无符号类型变量或函数
float ：声明浮点型变量或函数
double ：声明双精度变量或函数
struct ：声明结构体变量或函数
union ：声明共用体（联合）数据类型
enum ：声明枚举类型
void ：声明函数无返回值或无参数，声明无类型指针

2.控制语句关键字：

1. 循环控制（5个）
                for ：一种循环语句
                do ：循环语句的循环体
                while ：循环语句的循环条件
                break ：跳出当前循环
                continue ：结束当前循环，开始下一轮循环
2. 条件语句（3个）
                if : 条件语句
                else ：条件语句否定分支
                goto ：无条件跳转语句
3. 开关语句 （3个）
                 switch :用于开关语句
                case ：开关语句分支
                default ：开关语句中的“其他”分支

4. 返回语句（1个）
                return ：函数返回语句(可以带参数，也看不带参数)

3.存储类型关键字：

存储类型关键字（5个）
                        auto ：声明自动变量，一般不使用
                        extern ：声明变量是在其他文件中声明
                        register ：声明寄存器变量
                        static ：声明静态变量
                        typedef ：用以给数据类型取别名(但是该关键字被分到存储关键字分类中，虽然看起来没什么相关性

注：存储类型关键字不能同时出现，也就是说定义变量只能出现一个

C语言深度解剖——C语言关键字_第72张图片

4.其它关键字：

const ：声明只读变量
sizeof ：计算数据类型长度
volatile ：说明变量在程序执行中可被隐含地改变

以上就是对C语言所有关键字的详解，希望能够在学习C语言的过程中对你有所帮助。

相关推荐

网络编程-TCP

deeplabv3+系列之deeplabv3网络搭建

【MQTT从入门到提高系列 | 07】MQTT3.1.1之链路保活及断开

Oracle查询表基本信息和主键信息

学会在Vue项目中插入高德地图JS API与地图的相关设置，看这一篇就够了~（保姆级精简教学）

树莓派+Flask实现远程拍照WEB服务器

python爬虫如何更换ip_Python爬虫被封IP，怎么换ip？

用HTQ实现http任务队列

【计算讲谈社】第六讲｜三星堆奇幻之旅：只有云计算才能带来的体验

mysql中Memory存储引擎的特性

Linux ARM平台开发系列讲解（网络篇）1.1 SMI 接口（MDIO）及其协议讲解

MYSQL---索引---B+树

linux 单片机 命令行,Linux上进行单片机开发

vue2响应式原理

Go Grpc Gateway兼容HTTP协议文档自动生成网关

领域命名实体NER实现：Bert+BiLSTM+CRF

狂神说Java-- Docker最新超详细版教程通俗易懂 --part01-- 安装docker 等

机器学习基础知识总结

xxl-job对比ElasticJob使用示例详解

Java基础语法_20_IO流02

ItVuer - 免责声明 - 关于我们 - 联系我们

本网站信息来源于互联网，如有侵权请联系：561261067@qq.com

桂ICP备16001015号