嵌入式編程：由?C語(yǔ)言到?C

時(shí)間：2021-10-29 14:39:23

關(guān)鍵字： C語(yǔ)言

手機(jī)看文章

掃描二維碼
隨時(shí)隨地手機(jī)看文章

[導(dǎo)讀]關(guān)注「Linux大陸」，一起進(jìn)步！鏈接：https://www.cnblogs.com/whale90830/p/10488595.html由C到COOP第一課C語(yǔ)言的局限C的特點(diǎn)C的程序特征C程序的結(jié)構(gòu)特性C程序的編輯、編譯和運(yùn)行?C對(duì)C的補(bǔ)充C的特點(diǎn)C繼承了C的優(yōu)點(diǎn)，并有自己...

由C到C

OOP第一課

C語(yǔ)言的局限
C 的特點(diǎn)
C 的程序特征
C 程序的結(jié)構(gòu)特性
C 程序的編輯、編譯和運(yùn)行
?C 對(duì)C的補(bǔ)充

C 的特點(diǎn)

C 繼承了C的優(yōu)點(diǎn)，并有自己的特點(diǎn)，主要有：

1、全面兼容C，C的許多代碼不經(jīng)修改就可以為Cpp所用，用C編寫(xiě)的庫(kù)函數(shù)和實(shí)用軟件可以用于Cpp。

2、用C 編寫(xiě)的程序可讀性更好，代碼結(jié)構(gòu)更為合理，可直接在程序中映射問(wèn)題空間結(jié)構(gòu)。

3、生成代碼的質(zhì)量高，運(yùn)行效率高。

4、從開(kāi)發(fā)時(shí)間、費(fèi)用到形成軟件的可重用性、可擴(kuò)充性、可維護(hù)性和可靠性等方面有了很大提高，使得大中型的程序開(kāi)發(fā)項(xiàng)目變得容易得多。

5、支持面向?qū)ο蟮臋C(jī)制，可方便的構(gòu)造出模擬現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的實(shí)體和操作。

C 的程序特征

例1.1 輸出一行字符：“This is a C program.”。

程序如下：

#include //包含頭文件iostream
using namespace std; //使用命名空間std
int main( )
{
cout<<″This is a C program.″;
return 0;
}

在運(yùn)行時(shí)會(huì)在屏幕上輸出以下一行信息：

This is a C program.

用main代表“主函數(shù)”的名字。每一個(gè)C 程序都必須有一個(gè) main 函數(shù)。main前面的int的作用是聲明函數(shù)的類(lèi)型為整型。程序第6行的作用是向操作系統(tǒng)返回一個(gè)零值。如果程序不能正常執(zhí)行，則會(huì)自動(dòng)向操作系統(tǒng)返回一個(gè)非零值，一般為-1。
函數(shù)體是由大括號(hào){}括起來(lái)的。本例中主函數(shù)內(nèi)只有一個(gè)以cout開(kāi)頭的語(yǔ)句。注意C 所有語(yǔ)句最后都應(yīng)當(dāng)有一個(gè)分號(hào)。
再看程序的第1行“#include
”，這不是Cpp的語(yǔ)句，而是Cpp的一個(gè)預(yù)處理命令，它以“#”開(kāi)頭以與Cpp語(yǔ)句相區(qū)別，行的末尾沒(méi)有分號(hào)。
#include是一個(gè)“包含命令”，它的作用是將文件iostream的內(nèi)容包含到該命令所在的程序文件中，代替該命令行。文件iostream的作用是向程序提供輸入或輸出時(shí)所需要的一些信息。
iostream是i-o-stream3個(gè)詞的組合，從它的形式就可以知道它代表“輸入輸出流”的意思，由于這類(lèi)文件都放在程序單元的開(kāi)頭，所以稱為“頭文件” (head file)。在程序進(jìn)行編譯時(shí)，先對(duì)所有的預(yù)處理命令進(jìn)行處理，將頭文件的具體內(nèi)容代替#include命令行，然后再對(duì)該程序單元進(jìn)行整體編譯。
程序的第2行“using namespace std;”的意思是“使用命名空間std”。Cpp標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的類(lèi)和函數(shù)是在命名空間std中聲明的，因此程序中如果需要用到Cpp標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)(此時(shí)就需要用#include命令行)，就需要用“using namespace std;”作聲明，表示要用到命名空間std中的內(nèi)容。
在初學(xué)C 時(shí)，對(duì)本程序中的第1,2行可以不必深究，只需知道：如果程序有輸入或輸出時(shí)，必須使用“#include
”命令以提供必要的信息，同時(shí)要用“using namespace std;”，使程序能夠使用這些信息，否則程序編譯時(shí)將出錯(cuò)。

例1.2 求a和b兩個(gè)數(shù)之和

// 求兩數(shù)之和 (本行是注釋行)
#include //預(yù)處理命令
using namespace std; //使用命名空間std
int main( ) //主函數(shù)首部
{ //函數(shù)體開(kāi)始
int a,b,sum; //定義變量
cin>>a>>b; //輸入語(yǔ)句
sum=a b; //賦值語(yǔ)句
cout<<″a b=″<endl; //輸出語(yǔ)句
return 0; //如程序正常結(jié)束，向操作系統(tǒng)返回一個(gè)零值
} //函數(shù)結(jié)束

本程序的作用是求兩個(gè)整數(shù)a和b之和sum。

第1行“//求兩數(shù)之和”是一個(gè)注釋行，Cpp規(guī)定在一行中如果出現(xiàn)“//” ，則從它開(kāi)始到本行末尾之間的全部?jī)?nèi)容都作為注釋。

例1.3 給兩個(gè)數(shù)x和y，求兩數(shù)中的大者

#include //預(yù)處理命令
using namespace std;
int max(int x,int y) //定義max函數(shù)，函數(shù)值為整型，形式參數(shù)x， y為整型
{ //max函數(shù)體開(kāi)始
int z; //變量聲明，定義本函數(shù)中用到的變量z為整型
if(x>y) z=x; //if語(yǔ)句，如果x>y，則將x的值賦給z
else z=y; //否則，將y的值賦給z
return(z); //將z的值返回，通過(guò)max帶回調(diào)用處
} //max函數(shù)結(jié)束
int main( ) //主函數(shù)
{ //主函數(shù)體開(kāi)始
int a,b,m; //變量聲明
cin>>a>>b; //輸入變量a和b的值
m=max(a,b); //調(diào)用max函數(shù)，將得到的值賦給m
cout<<″max=″<//輸出大數(shù)m的值
return 0; //如程序正常結(jié)束，向操作系統(tǒng)返回一個(gè)零值
} //主函數(shù)結(jié)束

本程序包括兩個(gè)函數(shù):主函數(shù)main和被調(diào)用的函數(shù)max。

程序運(yùn)行情況如下:

18 25 ↙ (輸入18和25給a和b)
max=25 (輸出m的值)

注意輸入的兩個(gè)數(shù)據(jù)間用一個(gè)或多個(gè)空格間隔，不能以逗號(hào)或其他符號(hào)間隔。

在上面的程序中，max函數(shù)出現(xiàn)在main函數(shù)之前，因此在main函數(shù)中調(diào)用max函數(shù)時(shí)，編譯系統(tǒng)能識(shí)別max是已定義的函數(shù)名。如果把兩個(gè)函數(shù)的位置對(duì)換一下，即先寫(xiě)main函數(shù)，后寫(xiě)max函數(shù)，這時(shí)在編譯main函數(shù)遇到max時(shí)，編譯系統(tǒng)無(wú)法知道m(xù)ax代表什么含義，因而無(wú)法編譯，按出錯(cuò)處理。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，在主函數(shù)中需要對(duì)被調(diào)用函數(shù)作聲明。上面的程序可以改寫(xiě)如下：

#include
using namespace std;
int max(int x,int y); //對(duì)max函數(shù)作聲明
int main( )
{
int a,b,c;
cin>>a>>b;
c=max(a,b); //調(diào)用max函數(shù)例1.3 給兩個(gè)數(shù)x和y，求兩數(shù)中的大者。
cout<<″max=″<endl;
return 0;
}
int max(int x,int y) //定義max函數(shù)
{
int z;
if(x>y) z=x;
else z=y;
return(z);
}

只要在被調(diào)用函數(shù)的首部的末尾加一個(gè)分號(hào)，就成為對(duì)該函數(shù)的函數(shù)聲明。函數(shù)聲明的位置應(yīng)當(dāng)在函數(shù)調(diào)用之前。

C 程序的結(jié)構(gòu)特性

一個(gè)面向?qū)ο蟮腃程序一般由類(lèi)的聲明和類(lèi)的使用兩大部分組成。

類(lèi)的使用部分一般由主函數(shù)及有關(guān)子函數(shù)組成。

典型的C 程序結(jié)構(gòu)

#include
//類(lèi)的聲明部分
class A{
int x,y,z;
……
fun( ){……}
……
};
//類(lèi)的使用部分
int main()
{
A a;
……
a.fun();
return 0;
}

在C 程序中，程序設(shè)計(jì)始終圍繞“類(lèi)”展開(kāi)。通過(guò)聲明類(lèi)，構(gòu)建了程序所要完成的功能，體現(xiàn)了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的思想。

C＋＋程序的編輯、編譯和運(yùn)行

C 源程序文件的擴(kuò)展名為.CPP

可以用多種編譯器編輯、編譯和運(yùn)行

C 對(duì)C的補(bǔ)充

1、注釋與續(xù)行

注釋符：“/*”和“*/” 或“//” 。

Cpp新增了注釋語(yǔ)句，它由“//”開(kāi)始，到行尾結(jié)束。

例如：

X = y z; /*This is a comment */
X = y z; //This is a comment

續(xù)行符：“\”（反斜杠）。作用是當(dāng)一個(gè)語(yǔ)句太長(zhǎng)時(shí)可以用該符號(hào)把它分段寫(xiě)在幾行中。
例：

cout << ‘\n’ << “x=” << x << “y=” << y << “z=” << z\
<< “u=” << u << “v\
=” << v << “w=” << w << endl;

2、輸入輸出流

C中I/O操作出現(xiàn)的問(wèn)題：

int i;
float f;
scanf(“%f”,i);
printf( “%d”,d);

Cpp中使用更安全更方便的方法：

int i;
float f;
cin >> i;
cout << f;

cout和cin分別是C 的標(biāo)準(zhǔn)輸出流和輸入流。Cpp支持重定向，但一般cout指的是屏幕， cin指的是鍵盤(pán)。

操作符“<<”和“>>”除了具有C語(yǔ)言中定義的左移和右移的功能外，在這里符號(hào)“<<”是把右方的參數(shù)寫(xiě)到標(biāo)準(zhǔn)輸出流cout中；相反，符號(hào)“>>”則是將標(biāo)準(zhǔn)輸入流的數(shù)據(jù)賦給右方的變量。

例1.4 一個(gè)完整的C 程序

#include
int main()
{
char name[20];
cout << "Hello， your name： ";
cin >> name;
cout << name;
return 0;
}

注意：

程序中必須包含頭文件iostream.h
cin和>>,cout和<<配套使用
cin可以輸入多個(gè)數(shù)據(jù),但要用空白符隔開(kāi)（tab，空格，回車(chē)）

如：cin >> a >> b >> c;

換行符：‘\n’或endl

如：cout << “x=” << x << endl; cout << “x=” << x << ‘\n’;

使用cout和cin時(shí)，也可以對(duì)輸入和輸出的格式進(jìn)行控制，比如可用不同的進(jìn)制方式顯示數(shù)據(jù)，只要設(shè)置轉(zhuǎn)換基數(shù)的操作符dec、hex和oct即可。

例1.5 操作符dec、 hex和oct的使用

#include
void main()
{
int x=25;
cout << hex << x << ' ' << dec << x << ' ' << oct << x << '\n';
}

輸出結(jié)果為：19 25 31

3、靈活的變量說(shuō)明

定義變量的位置

在程序中的不同位置采用不同的變量定義方式，決定了該變量具有不同的特點(diǎn)。變量的定義一般可有以下三種位置：

(1) 在函數(shù)體內(nèi)部

在函數(shù)體內(nèi)部定義的變量稱為局部變量，這種局部變量只在進(jìn)入定義它的函數(shù)體時(shí)起作用，離開(kāi)該函數(shù)體后該變量就消失（被釋放），即不再起作用。因此，不同函數(shù)體內(nèi)部可以定義相同名稱的變量，而互不干擾。

(2) 形式參數(shù)

當(dāng)定義一個(gè)有參函數(shù)時(shí)，函數(shù)名后面括號(hào)內(nèi)的變量，統(tǒng)稱為形式參數(shù)。

(3) 全局變量

在所有函數(shù)體外部定義的變量，其作用范圍是整個(gè)程序，并在整個(gè)程序運(yùn)行期間有效。

在C語(yǔ)言中，全局變量聲明必須在任何函數(shù)之前，局部變量必須集中在可執(zhí)行語(yǔ)句之前。
Cpp中的變量聲明非常靈活，它允許變量聲明與可執(zhí)行語(yǔ)句在程序中交替出現(xiàn)。

例如

f( )
{
int i;
i=10;
int j;
j=25;
// …
}
float fun(int x,int y)
{
for(int i=0;i<10;i )
{
int sum=0;
sum=sum i;
cout<<“sum=”< }
int z=0;
z=x y;
}

4、結(jié)構(gòu)、聯(lián)合和枚舉名

在C 中，結(jié)構(gòu)名、聯(lián)合名、枚舉名都是類(lèi)型名。在定義變量時(shí)，不必在結(jié)構(gòu)名、聯(lián)合名或枚舉名前冠以struct、union或enum。

例如：

enum boole{FALSE,TRUE};
struct string{
char *string;
int length;
};
union number{
int i;
float f;
};

在傳統(tǒng)的C中，定義變量時(shí)，必須寫(xiě)成：

enum boole done;
struct string str;
union number x;

但是，在C 中，可以說(shuō)明為：

boole done;
string str;
number x;

5、函數(shù)原型

C語(yǔ)言建議編程者為程序中的每一個(gè)函數(shù)建立原型，而Cpp要求為每一個(gè)函數(shù)建立原型，以說(shuō)明函數(shù)的名稱、參數(shù)類(lèi)型與個(gè)數(shù)，以及函數(shù)返回值的類(lèi)型。

其主要目的是讓C 編譯程序進(jìn)行類(lèi)型檢查，即形參與實(shí)參的類(lèi)型匹配檢查，以及返回值是否與原型相符，以維護(hù)程序的正確性。

例如

int sum(int a,int b); //是函數(shù)sum的原型

函數(shù)原型語(yǔ)法的一般形式為：返回類(lèi)型函數(shù)名（參數(shù)表）；
函數(shù)原型是一條語(yǔ)句，它必須以分號(hào)結(jié)束。

例1.6 函數(shù)原型的說(shuō)明

#include
void write(char *s);
void main()
{write("Hello,world!");}
void write(char *s)
{cout<

在程序中，要求一個(gè)函數(shù)的原型出現(xiàn)在該函數(shù)的調(diào)用語(yǔ)句之前。

說(shuō)明：

函數(shù)原型的參數(shù)表中可不包含參數(shù)的名字，而只包含它們的類(lèi)型。例如：long Area(int ,int);
函數(shù)定義由函數(shù)首部和函數(shù)體構(gòu)成。函數(shù)首部和函數(shù)原型基本一樣，但函數(shù)首部中的參數(shù)必須給出名字而且不包含結(jié)尾的分號(hào)。
Cpp的參數(shù)說(shuō)明必須放在函數(shù)說(shuō)明后的括號(hào)內(nèi)，不可將函數(shù)參數(shù)說(shuō)明放在函數(shù)首部和函數(shù)體之間。這種方法只在C中成立。
主函數(shù)不必進(jìn)行原型說(shuō)明，因?yàn)樗豢闯勺詣?dòng)說(shuō)明原型的函數(shù)。
原型說(shuō)明中沒(méi)有指定返回類(lèi)型的函數(shù)(包括主函數(shù)main)，Cpp默認(rèn)該函數(shù)的返回類(lèi)型是int
如果一個(gè)函數(shù)沒(méi)有返回值，則必須在函數(shù)原型中注明返回類(lèi)型為void，主函數(shù)類(lèi)似處理。
如果函數(shù)原型中未注明參數(shù)，Cpp假定該函數(shù)的參數(shù)表為空(void)。

6、const修飾符

在C中，習(xí)慣使用#define定義常量。

一般格式： #define 宏名常數(shù)

如

#define PI 3.14
…………
s = 2 * PI * r;
…………

C 利用const定義正規(guī)常數(shù)

一般格式：const 數(shù)據(jù)類(lèi)型標(biāo)識(shí)符常數(shù)名=常量值；

采用這種方式定義的常量是類(lèi)型化的，它有地址，可以用指針指向這個(gè)值，但不能修改它。

說(shuō)明:

1、const必須放在被修飾類(lèi)型符和類(lèi)型名前面

2、數(shù)據(jù)類(lèi)型是一個(gè)可選項(xiàng)，用來(lái)指定常數(shù)值的數(shù)據(jù)類(lèi)型，如果省略了該數(shù)據(jù)類(lèi)型，那么編譯程序認(rèn)為它是 int 類(lèi)型。

如：const int a=10; 表示定義了一個(gè)初始值為10的整型常量，它在程序中不可改變，但可用于表達(dá)式的計(jì)算中。

例2.6 #define的不安全性

#include "iostream.h"
main()
{
int a=1;
#define T1 a a
#define T2 T1-T1
cout<<"T2 is "<endl;
return 0;
}

但實(shí)際的輸出是：T2 is 2

const作用與#define相似，但消除了#define的不安全性。

如果用const取代了兩個(gè)#define,就不會(huì)引起這個(gè)錯(cuò)誤。

#include
int main()
{
int a=1;
const T1=a a;
const T2=T1-T1;
cout <<"T2 is"<endl;
return 0;
}

const可以與指針一起使用

（1）指向常量的指針：一個(gè)指向常量的指針變量。

例如：

const char* pc=“abcd”; //聲明指向常量的指針
pc[3]=‘x’; //錯(cuò)誤
pc=“efgh”; //允許

（2）常指針：把指針本身，而不是它指向的對(duì)象聲明為常量。

例如：

char* const pc=“abcd”; //常指針
pc[3]=‘x’; //合法
pc=“efgh”; //出錯(cuò)

創(chuàng)建一個(gè)常指針，就是創(chuàng)建一個(gè)不能移動(dòng)的固定指針，但是它所指的數(shù)據(jù)可以改變。例如:

（3）指向常量的常指針：這個(gè)指針本身不能改變，它所指向的值也不能改變。

要聲明一個(gè)指向常量的常指針，二者都要聲明為const。

例如：

const char* const pc=“abcd”; //指向常量的常指針
pc[3]=‘x’; //出錯(cuò)
pc=“efgh”; //出錯(cuò)

這個(gè)語(yǔ)句的含義是：聲明了一個(gè)名為pc的指針變量，它是一個(gè)指向字符型常量的常指針，用“abcd”的地址初始化該指針。

說(shuō)明

(1). 如果用const定義的是一個(gè)整型常量，關(guān)鍵詞int可以省略。所以下面的兩語(yǔ)句是等價(jià)的

const int bufsize=200;

const bufsize=200;
(2). 常量一旦被建立，在程序的任何地方都不能再更改。
(3). 與#define定義的常量有所不同，const定義的常量可以有自己的數(shù)據(jù)類(lèi)型，這樣C 的編譯程序可以進(jìn)行更加嚴(yán)格的類(lèi)型檢查，具有良好的編譯時(shí)的檢測(cè)性。
(4). 函數(shù)參數(shù)也可以用const說(shuō)明，用于保證實(shí)參在該函數(shù)內(nèi)部不被改動(dòng)，大多數(shù)C 編譯器能對(duì)具有const參數(shù)的函數(shù)進(jìn)行更好的代碼優(yōu)化。

例如：通過(guò)函數(shù)i_Max求出整型數(shù)組a[200]中的最大值，函數(shù)原型應(yīng)該是：int i_Max(const int* ptr);

這樣做的目的是確保原數(shù)組的數(shù)據(jù)不被破壞，即在函數(shù)中對(duì)數(shù)組元素的操作只許讀，而不許寫(xiě)。調(diào)用時(shí)的格式可以是：i_Max(a);