C语言关键字及补充内容

关键字分类

一般的书上，C语言的关键字都是32个,但是这个都是 C90(C89) 的标准。其实 C99 后又新增了5个关键字。不过，目前主流的编译器，对 C99 支持的并不好，按照C90标准 ，即认为32个。

补充内容

第一个C程序

#include<stdio.h>
#include<windows.h>//windows.h系统头文件，仅仅是为了停屏
int main()
{
	printf("hello world!\n");
	system("pause");//pause停屏
	return 0;
}

文件代码在进行生成解决方案后会转换成可执行程序（二进制文件 .exe）

可以通过清空解决方案来清空可执行程序

• 在windows中，双击的本质运行程序，将程序加载到内存中。
• 任何程序在被被运行之前都必须被加载到内存当中。
• 加载到内存中，速度快。

冯诺依曼

定义与声明

变量

在内存中开辟特定大小的空间，用来保存数据

变量的定义

类型  变量名 = 默认值
int a = 10;
char c = 'c';

定义变量的原因：因为有数据需要暂时被保存起来，等待后续处理。

变量的本质

• 所有的变量的本质都是要在内存的某个位置开辟空间的。
• 程序运行，需要加载到内存中
• 程序计算，需要使用变量

定义变量的本质：在内存中开辟一块空间，用来保存数据。(为何一定是内存：因为定义变量，也是程序逻辑的一部分，程序已经被加载到内存)

定义：开辟空间，只能有一次。

声明：告知，可以多次。

int a = 10;//a的定义
a = 20;//赋值
a = 100;//赋值

变量的分类

变量分为：局部变量和全局变量

局部变量：包含在代码块中的变量叫做局部变量。局部变量具有临时性。进入代码块，自动形成局部变量，退出代码块自动释放。[网上很多说函数中的变量是局部变量，不能说错，但说法是不准确的]（定义在代码块内）

全局变量：在所有函数外定义的变量，叫做全局变量。全局变量具有全局性。（定义在代码块外）
代码块：用{}括起来的区域，就叫做代码块

#include<stdio.h>
int g_val = 100;//全局变量
int main()
{
	int a = 10;//局部变量，main函数也是函数,也有代码块{}
	if(a == 10)
	{
		int b = 10;//局部变量
    }
	printf("a=%d\n", a);
	return 0;
}

变量的作用域

作用域：指的是该变量的可以被正常访问的代码区域。
局部变量：只在本代码块内有效。
全局变量：整个程序运行期间，都有效。

其中全局变量：

• 在任何代码块中都可以被访问
• 在任何代码块中都可以被访问，甚至被修改。
• 当全局变量与局部变量同名时，局部变量优先。

#include<stdio.h>
int g_vax = 10;//全局变量
void test()
{
	int g_val = 100;//局部变量的g_val只能在本代码被访问
	printf("%d\n", g_val);//在全局变量g_val任何代码块中都可以被访问，甚至被修改
	//输出的是局部，也就是局部和全部同名的时候，优先局部。
}
int main()
{
	test();
	printf("%d\n", g_vax);//在任何代码块中都可以被访问
	return 0;
}

变量的生命周期

生命周期概念：指的是该变量从定义到被释放的时间范围，所谓的释放，指的是曾经开辟的空间”被释放“。
局部变量： 进入代码块，形成局部变量[开辟空间]，退出代码块，"释放"局部变量。
全局变量: 定义完成之后，程序运行的整个生命周期内，该变量一直都有效。

作用域 vs 生命周期

作用域：衡量变量影响的范围，该变量的有效作用域。
生命周期：描述的是变量生存时间的长短。时间的概念：什么时候被开辟，什么时候被释放。

最宽宏大量的关键字 - auto

如何使用：一般在代码块中定义的变量，即局部变量，默认都是auto修饰的，不过一般省略。
默认的所有变量都是auto吗？不是，一般用来修饰局部变量
局部变量包括自动变量，临时变量和局部变量。

#include <stdio.h>
int main()
{
	for (int i = 0; i < 10; i++) //局部变量i也可以被auto修饰
	{
		printf("i=%d\n", i);
		if (1)
		{
			auto int j = 0;//自动变量
			printf("before: j=%d\n", j);
			j += 1;
			printf("after : j=%d\n", j);
		}
	}
	return 0;
}

auto已经很老，基本上不使用了。

最快的关键字 - register

CPU主要是负责进行计算的硬件单元，但是为了方便运算，一般第一步需要先把数据从内存读取到CPU内，那么也就需要CPU具有一定的数据临时存储能力。注意：CPU并不是当前要计算了，才把特定数据读到CPU里面，那样太慢了。
所以现代CPU内，都集成了一组叫做寄存器的硬件，用来做临时数据的保存。

存储金字塔

距离CPU越近的存储硬件，速度越快。

寄存器的认识

CPU内集成了一组存储硬件即可，这组硬件叫做寄存器。

寄存器存在的本质

在硬件层面上，提高计算机的运算效率。因为不需要从内存里读取数据啦。

register 修饰变量

尽量将所修饰变量，放入CPU寄存区中，从而达到提高效率的目的
那么什么样的变量，可以采用register呢？
1.局部的(全局会导致CPU寄存器被长时间占用)
2.不会被写入的(写入就需要写回内存，后续还要读取检测的话，就无意义了）
3.高频被读取的(提高效率所在)
4.如果要使用，请不要大量使用，因为寄存器数量有限
5.register修饰的变量，不能取地址(因为已经放在寄存区中了嘛，地址是内存相关的概念)

寄存器–cache–内存–SSD/flash/硬盘–光盘–磁盘

硬盘通过缓存技术成内存，内存通过缓存技术成寄存器。

距离CPU越近的储存单元，效率越高，单价成本越高。

距离CPU越远的储存单元，效率越低，单价成本越便宜。

对任何一种硬件而言，充当上游硬件的缓存。

例：内存可以看成硬盘的一个大缓存；cache和寄存器相当于内存某一种缓存。

CPU访问数据的时，以最小的成本达到最高的效率。

#include<stdio.h>
int main()
{
	register int a = 10;
	printf("%p\n", &a);
	return 0;
}

写在最后