Linux c编程一站式学习笔记：C语言基础

本文为"linux c编程一站式学习"一书的笔记

程序和编程语言

编译器，链接器等）。

了4GL和5GL，4GL以后的语言主要描述做什么，而不是一步步怎么做，SQL就是这样的。

  1. 优点
  1. 缺点

自然语言和形式语言

基本概念

自然语言就是人类讲的语言，不是人为设计的，而是自然进化的。

形式语言为了特定应用而人为设计的语言。例如数字和运算符，化学式，当然还有编程语言。

形式语言有严格的syntax规则，由token的规则和structure的规则组成。token 称为记号，相当于自然语言中的单词和符号，structure称为结构，是指token的排列 方式，token的规则称为lexical规则，structure的规则称为grammar规则。

当我们阅读英语的一个句子的时候，我们不仅要搞清楚每个词(token)的意思，还要 搞清楚整个句子的结构是怎样的（疑问句，定语从句什么的），当我们在处理代码的时候 也会做同样的事情。分析句子的结构的过程叫parse(解析）。比如：

the other shoe fell

上面这个句子一旦解析完成，你就明白了它的意思，知道了shoe是什么意思，fell意味 着什么，是在什么上下文(context)中说的，还理解了它暗示了什么内容，这就是语义 （semantic)。

区别

第一个程序

常量、变量和表达式

是用\r\n换行，而Linux和各种Unix上则使用\n来分隔。

字符，需要三连符输入，比如用??=来表示#字符。

取整。也就是说，当操作数为正数时，使用floor,当操作数为负数时，使用ceiling

简单函数

而是利用它产生的副作用(side effect)——打印

编译器要到这个文件中找，大部分库都位于/lib/libc.so文件中，本来是要加-lc选项的， 但是因为gcc默认就加这个选项，所以可以不加。

流行的C函数库是glic，几乎都实现在libc.so里（虽然我看了一下我的系统是libc.so.6, 而libc.so只是libc.so.6的一个符号链接），数学函数在libm.so中，多线程的函数在 libpthread.so中。

echo $?

可以看到返回的状态，刚学到bash shell中的这个东西，刚好用到了。

要纠正。

man 3 printf

来查看printf的说明 为什么是3呢？我用

man man

查了一下，发现原来有下面的规定：

section number description

1 executable programs or shell commands 2 system calls 3 library calls 4 special files(usually found in /dev) 5 file formats and conventions(eg./etc/passwd) 6 games 7 miscellaneous 8 system administration commands(only for root) 9 kernel routines

double pi = acos(-1.0);

我试了一下，发现没有错误，只有警告，而且可以运行。 但是为了规范，以后还是要提醒自己一定要只用常量表达式来初始化全局变量。 而当我用宏来定义的时候，却可以：

#define PI acos(-1.0)

没有错误也没有警告，实践证明宏定义替换部分可以使用任意表达式，因为人 家只是替换而已！

分支语句

正数，如果两个操作数中有负数，则C语言标准规定余数的符号总是与被除数相同。

#include <stdio.h>

int main()
{
    char c = 'a';

    printf("%d\n", -c % 10L);

    return 0;
}

深入理解函数

要到现在才明白。

要求x,y的最大公约数，可以令q = x / y, r = x % y,
则有：x = q * y + r
假设c能够整除y和r，则c一定能整除x，因为：
c / x = c / (q * y + r) = c / (q * y) + c / r
因为c能够同时整除y和r，则加号两边必然是2个整数，所以c / x也必然是整数，
所以c一定能整除x。
所以c能同时整除x和y，于是x和y的最大公约数就转化成了y和x % y的最大公约数。

循环语句

数组

代码风格

写得清晰，“怎么做”是一目了然的，如果需要写注释才能解释清楚，说明代码可读性很 差。

count cnt block blk length len window win number nr temporary temp internationalization i18n trans x transmit xmt

gdb

backtrace(bt) 查看各级函数调用及参数 finish 连续运行到当前函数返回 frame(f) 选择栈帧，后面带帧编号 info(i) 查看信息，后面带查看内容 list(l) 列出源码，接着上次位置，每次列10行。 list(l) line number 后面带行号，则从那里开始 list(l) function name 列出某个函数的源码 next(n) 执行下一语句 print(p) 打印表达式的值，可以修改变量的值或者调用函数 quit(q) 退出 set var 改变变量的值 start 开始执行，停在第一行 step(s) 执行下一语句，如果是函数则进入函数 break(b) 查看有哪些断点 break(b) line number 在某一行设置断点 break function name 在某个函数开头设置断点 break ... if ... 设置条件断点 continue(c) 从当前位置开始连续运行程序 delete(d) bp-number 删除断点，后面的为断点号 disable bp-number 禁用断点 enable bp-number 启用断点 display var 跟踪查看某个变量 undisplay number 取消跟踪显示，后面的为跟踪显示号 run(r) 从头开始连续运行程序 watch var 设置观察点 info(i) watchpoints 查看设置了哪些观察点 x address 打印存储单元的内容

排序和查找

#include <stdio.h>

void insert_sort(int *arr, int num);

int main(int argc, char *argv[])
{
    int a[5] = { 5, 4, 3, 2, 1 };
    int i;

    insert_sort(a, 5);

    for (i = 0; i < 5; ++i) {
        printf("%d\n", a[i]);
    }

    return 0;
}

void insert_sort(int *arr, int num)
{
    int current, key, back, temp;

    for (current = 1; current < num; current++) {
        back = current - 1;
        key = arr[current];
        while (back >= 0 && key < arr[back]) {
            arr[back + 1] = arr[back];
            back--;
        }
        arr[back + 1] = key;
    }
}

#include <stdio.h>

#define N 5

void merge_sort(int *arr, int begin, int end);
void merge(int *arr, int begin, int middle, int end);

int main(int argc, char *argv[])
{
    int a[N] = { 5, 4, 3, 2, 1 };
    int i;

    merge_sort(a, 0, N);

    for (i = 0; i < N; ++i) {
        printf("%d\n", a[i]);
    }

    return 0;
}

void merge_sort(int *arr, int begin, int end)
{
    int middle;

    if (begin >= end - 1) {
        return;
    }
    middle = (begin + end) / 2;
    merge_sort(arr, begin, middle);
    merge_sort(arr, middle, end);
    merge(arr, begin, middle, end);
}

void merge(int *arr, int begin, int middle, int end)
{
    int left[N / 2 + 1], right[N / 2 + 1];
    int ai, li, ri;

    for (li = 0, ai = begin; ai < middle; ai++) {
        left[li++] = arr[ai];
    }
    for (ri = 0; ai < end; ai++) {
        right[ri++] = arr[ai];
    }
    li = ri = 0;
    ai = begin;
    while (li < (middle - begin)
           && ri < (end - middle)) {
        if (left[li] < right[ri]) {
            arr[ai++] = left[li++];
        } else {
            arr[ai++] = right[ri++];
        }
    }
    while (li < (middle - begin)) {
        arr[ai++] = left[li++];
    }
    while (ri < (end - middle)) {
        arr[ai++] = right[ri++];
    }
}

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>

#define N 5

int is_sorted(char *arr[], int len);
char *
binary_search(char *arr[], int begin, int end, char *key);

int main(int argc, char *argv[])
{
    char *a[N] = { "hang", "itfoot", "yuan", "yuanhang", "zheng" };
    char *key = "yuanhang";
    char *found = binary_search(a, 0, N, key);
    if (found) {
        printf("%s\n", found);
    } else {
        printf("not found!\n");
    }

    return 0;
}

char *
binary_search(char *arr[], int begin, int end, char *key)
{
    int middle, result;

    assert(is_sorted(arr, end - begin));

    while (begin < end) {
        middle = (begin + end) / 2;
        result = strcmp(key, arr[middle]);
        if (result < 0) {
            end = middle - 1;
        } else if (result > 0) {
            begin = middle;
        } else {
            return arr[middle];
        }
    }
    return NULL;
}


int is_sorted(char *arr[], int len)
{
    int i;

    for (i = 1; i < len; ++i) {
        if (strcmp(arr[i], arr[i - 1]) < 0) {
            return 0;
        }
    }
    return 1;
}