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2023/7/11
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目录 一、第一个C程序 二、gcc编译器 【1】一步编译 【2】分步编译 ESc->iso i）预处理 -E -o xx.i ii）编译 -S -o xx.s iii）汇编 -c -o xx.o iv）链接 三、计算机中的数据存储 【1】计算机中的存储单位 【2】进制转换 i）二进制转十进制 ii）二进制转八进制 iii）二进制转16进制 iv）十进制转N进制 四、数据类型 【1】C语言中的数据类型 【2】整形 【3】浮点型 【4】字符类型 【5】enum枚举类型 五、常量 【1】整型常量 【2】浮点型常量 【3】字符型常量 【4】字符串常量 【5】宏定义常量 i）无参宏定义 ii）有参宏定义 六、变量 【1】定义 【2】变量的初始化和赋值 【3】强制类型转换 i）隐式的强制类型转换 ii）显式的强制类型转换 【4】变量的取值范围 i）原码、反码和补码 ii）有符号数和无符号数 iii）char的取值范围 iv）int类型取值范围 【5】计算机中数据的存取问题 作业 一、第一个C程序嵌入式为什么学习C语言？ C语言可以操作内存，C语言中有指针 C语言的源文件xxx.c，vim xx.c 编程语言的分类 编译型语言：C，C++ 解释型语言：shell，python #include int main(int argc, const char *argv[]) { printf("hello world\n"); return 0; } #:预处理标识符 include:包含头文件的标准格式 :从C语言的标准库中找头文件 "":从指定的路径中找头文件，一般用于导入自己写的头文件，如果找不到指定的头文件就去标准库中找 stdio.h:标准输入输出的库文件 int:函数的返回值类型 main:函数名，主函数，是程序的入口，每一个C程序有且仅有一个主函数 (int argc, const char *argv[]):()函数的参数列表,int argc, const char *argv[]主函数的外部参数 {}:函数体 printf("hello world\n"); //printf是标准输出函数 printf中""内的内容，除了转义字符和占位符外，都原封不动的输出 \n是转义字符，换行 ;每一条语句，都要有一个;，C语言中语句结束的标志 return:返回函数的返回值 0:函数的返回值 //单行注释 /* 多行注释 */ #if 0 条件注释 #endif 二、gcc编译器gcc编译器，是GNU的一个产品 【1】一步编译gcc xxx.c ---->默认生成一个名为a.out的可执行文件 -----> ./可执行文件名 (./a.out) -o参数 多个C程序只能保留同一个a.out，生成其他的可执行文件，实现可以同时保留多个源文件可执行文件。 gcc xxx.c -o hello ----->gcc编译后生成指定的hello可执行文件 -oout ./hello gcc -o hello xxx.c ---->生成指定的hello文件，./hello 【2】分步编译 ESc->iso预处理---->编译----->汇编----->链接 i）预处理 -E -o xx.igcc -E hello.c -o hello.i 展开头文件，替换宏定义，删除注释，不检查语法错误，生成编译文件 ii）编译 -S -o xx.sgcc -S hello.i -o hello.s 检查语法错误，生成汇编文件 iii）汇编 -c -o xx.ogcc -c hello.s -o hello.o 生成二进制文件 iv）链接gcc hello.o -o hello 链接到程序执行所需要的动态库/静态库，生成可执行文件 运行程序， ./hello 三、计算机中的数据存储 【1】计算机中的存储单位存储的最小单位1bit 内存分配的最小单位1Byte 1Byte = 8bit 1Kb = 1024Byte 1Mb = 1024Kb 1Gb = 1024Mb 1Tb = 1024Gb 【2】进制转换二进制、八进制、十进制、十六进制 二进制八进制十进制十六进制基数281016数码0、10--70--90--16位权2^0,2^1···8^0,8^1···10^0,10^1···16^0,16^1···前导符0b00x i）二进制转十进制二进制转十进制：用数码*该位的位权求和 8421 1001 ----> 1*2^0+1*2^3 = 9 1101 1110 = 14+64+128+16 = 222 0110 0011 = 99 ii）二进制转八进制1111 1111 三位二进制数可以换一位八进制数 0010 1101 -------> 055 0111 1001 -------> 0171 1111 0010 -------> 0362 iii）二进制转16进制每四位二进制换一位16进制 1111 0010 0xF2 0111 1001 0x79 0010 1101 0x2D iv）十进制转N进制利用辗转相除法，N是除数，拿到每次的余数 四、数据类型给不同的数据，提供一个模板，决定分配空间的大小 数值类型数据，非数值类型的数据 【1】C语言中的数据类型基本数据类型：int、float、long int····· 构造数据类型：数组、结构体、共用体··· 指针：* viod：空类型 【2】整形 数据类型大小占位符int4Byte%dlong int64位占8Byte 32位占4Byte %ldlong long int8Byte%ldshort int2Byte%d 【3】浮点型浮点型数据在计算机中存储的是近似值，常规代码中使用printf输出，默认只能输出小数点后6位 数据类型大小占位符float(单精度浮点型)4Byte，可以表示小数点后6位%fdouble(双精度浮点型)8Byte，可以表示小数点后16位%lf 【4】字符类型 数据类型大小占位符char1Byte%c，输出字符类型'a''A' %d，输出字符的ASCII码 非数值型的数据，在计算机中存储时，会转换成ASCII码存储。 在虚拟机中直接man ASCII就能显示ASCII码表 【5】enum枚举类型 五、常量常量指的是，程序运行过程中不能改变的量 【1】整型常量100、19····整数 整形常量默认是int 占位符 %d 【2】浮点型常量3.14·····常见的小数 浮点型常量默认是double类型 占位符 %lf 【3】字符型常量'a'、'b'、'c'····· 由单引号括起来的单个字符 占位符：%c 输出字符 %d 输出ASCII码 【4】字符串常量C语言中不支持字符串类型，字符串一般使用字符数组存储 "hello world"，"h"······ 由双引号括起来的一个或多个字符 占位符 %s 【5】宏定义常量 i）无参宏定义#define 宏名 宏体 宏定义就是宏体简单替换宏名的过程 #define N 10 #预处理标识符，说明宏定义在预处理阶段被替换 注意事项： 宏定义的位置一般在头文件下方，主函数的上方宏名一般大写宏定义是简单替换的过程如果宏定义的参数想要替换成字符串，需要在宏体中给参数加#宏定义不需要加; ii）有参宏定义#define 宏名(参数1,参数2,····) 宏体 #defin ADD(a,b) a+b ---->可以实现简单的运算 #在宏定义中的使用，把带参宏的参数替换成字符串 当给带参宏的参数，添加#后，带参宏的参数就会被替换成字符串 六、变量程序运行过程中，能够改变的值 【1】定义存储类型 数据类型 变量名; 存储类型:(C基础阶段一般不写存储类型) auto:自动类型,局部变量默认是auto，全局变量不能使用auto修饰 extern:引入外部文件中的变量,全局变量默认是extern类型 static:静态， const:给变量常属性，const修饰的变量值不能被修改 register:寄存器类型，把变量定义到寄存器中，会提高访问速度,寄存器类型的变量不能取地址 volatile:每次从内存中取值数据类型:基本数据类型 变量名: 也叫标识符，要符合标识符的命名规范. 标识符的命名规范 由数字、字母和下划线构成不能由数字开头严格区分大小写不能和C语言的32个关键字重复 【2】变量的初始化和赋值初始化：定义的同时给初始值 赋值：给已有变量赋值 #include int main(int argc, const char *argv[]) { int var1; //定义了一个整形的变量var1,并且没有初始化，var1存的是随机值 printf("var1=%d\n",var1); int var2 = 90; //定义了一个整形变量var2并初始化为90 var1 = var2; //使用已有的变量var2给变量var1赋值 var2 = 89; //给变量var2赋值为89 printf("var1=%d\n",var1); printf("var2=%d\n",var2); int a1=100,a2=79,a3=3,a4; //连续定义了多个整形变量，并给某些变量初始化 return 0; }变量使用前一定要定义出来，如果不确定变量的值，可以初始化为0 【3】强制类型转换 i）隐式的强制类型转换看不见转换过程的强转，不安全的，由编译器主动来做的，是否报错，取决于编译器是否严格 #include int main(int argc, const char *argv[]) { /* int a = 9.8; //隐式的强制类型转换,看不见强转的过程 printf("%d\n",a); //9，小数部分发生数据的截取 */ int var = 0x12345678; printf("%#x\n",var); //0x12345678 short a1 = var; printf("%#X\n",a1); //0x5678 //大的数据类型int，向小的数据类型short强转，会发生数据的丢失 return 1.89; //返回值是int类型的，返回1.89会发生数据的截取 } ii）显式的强制类型转换看得见强转过程 (强转的类型)数据; int a = 0; short b = (short)a; //把a显性转换成short类型并且赋值给b总结强转的注意事项： 大的数据类型转小的数据类型是不安全的，会发生数据的丢失小的数据类型转大的数据类型是安全的 【4】变量的取值范围数据在计算机中存储的都是补码 i）原码、反码和补码原码：数据的二进制 ----->给人能看懂的 反码：原码转补码的中间形式 补码：机器能读懂的 ii）有符号数和无符号数signed修饰有符号数，二进制数的最高位表示符号位，0是正数，1是负数 0正1负 unsigned修饰无符号数 负数的原码、反码和补码： 原码：数据的二进制 反码：原码除符号位其余位取反 补码：反码+1 正数和无符号数的原码、反码和补码： 原反补都是数据的二进制 iii）char的取值范围0000 0000 ----- 1111 1111 无符号数：[0,2^8-1] 有符号正数：0000 0000 ---- 0111 1111 [0,2^7-1] 有符号负数：[-2^7,0] 有符号数的表示范围: [-2^7，2^7-1] -0的补码：存在没有正负0的分别，-0的补码，并没有被利用到 人为的把-0的补码，用作-128的补码，最高位既是数据位也是符号位。 -128没有原码和反码 -127-1 1000 0000 ----->反：1111 1111 ----> 补：1000 0000 iv）int类型取值范围1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000-------> -2^31 有符号数：[-2^31，2^31-1] short类型有符号数的表示范围：1000 0000 0000 0000 -----> [-2^15，2^15-1] 【5】计算机中数据的存取问题计算机中存的都是数据的补码格式 存储数据时，看数据的正负； 取出数据时，看数据的类型。 #include int main(int argc, const char *argv[]) { signed char c = 129; //存储看正负： //1000 0001 //取出看类型: //补码：1000 0001 //反码：1000 0000 //原码：1111 1111 printf("%d\n",c); c = 255; //存储看正负: //1111 1111 //取出看类型: //补:1111 1111 //反:1111 1110 //原:1000 0001 printf("%d\n",c); unsigned char p = -1; //存储看正负: //原:1000 0001 //反:1111 1110 //补:1111 1111 //取出看类型：unigned //补:1111 1111 //255 //无符号的输出 printf("%u\n",p); return 0; } 作业求下列数据的原码、反码和补码： -35 -124 -85 -113 //-35 原码：1010 0011 反码：1101 1100 补码：1101 1101 //-124 原码：1111 1100 反码：1000 0011 补码：1000 0100 //-85 原码：1101 0101 反码：1010 1010 补码：1010 1011 //-113 原码：1111 0001 反码：1000 1110 补码：1000 1111求下列数据的输出结果： unsigned char c = -10; %u无符号输出结果 signed char p = 213；%d有符号输出的结果 //unsigned charc = -10; %无符号输出结果 1000 1010 1111 0101 1111 0110 --->246 所以输出结果为246 //signed char p = 213; %d有符号输出结果 1101 0101 1010 1010 1010 1011 --->-43 所以输出结果为-43第一个C语言程序，分步编译并查看每一步的结果 #include int main() { printf("hello world\n"); return 0; } //终端输入 gcc -E hello.c -o hello.i gcc -S hello.i -o hello.s gcc -c hello.s -o hello.o gcc hello.o -o hello
求下列宏定义的输出结果： #define N 10 #define M N*2+4 #define NUM M*N/M*3+M NUM = 10*2+4*10/10*2+4*3+10*2+4 = 20+8+12+20+4 = 64
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