C语言基础

本文最后更新于 2024年12月1日上午

1、内建函数

1.1 概念

内建函数，顾名思义，就是编译器内部实现的函数。这些函数跟关键字一样，可以直接使用，无须像标准库函数那样，要 #include 对应的头文件才能使用。

内建函数的函数命名，通常以 __builtin 开头。这些函数主要在编译器内部使用，主要是为编译器服务的。内建函数的主要用途如下。

用来处理变长参数列表；

用来处理程序运行异常；

程序的编译优化、性能优化；

查看函数运行中的底层信息、堆栈信息等；

C 标准库函数的内建版本。

1.2 常用内建函数

1、__builtin_return_address(LEVEL)

这个函数用来返回当前函数或调用者的返回地址。函数的参数 LEVEl 表示函数调用链中的不同层次的函数，各个值代表的意义如下。

0：返回当前函数的返回地址；
1：返回当前函数调用者的返回地址；
2：返回当前函数调用者的调用者的返回地址

#include <stdio.h>

void f(void) {
    int *p;
    p = __builtin_return_address(0);
    printf("f    return address: %p\n", p);
    p = __builtin_return_address(1);;
    printf("func return address: %p\n", p);
    p = __builtin_return_address(2);;
    printf("main return address: %p\n", p);
    printf("\n");
}

void func(void) {
    int *p;
    p = __builtin_return_address(0);
    printf("func return address: %p\n", p);
    p = __builtin_return_address(1);;
    printf("main return address: %p\n", p);
    printf("\n");
    f();
}

int main(void) {
    int *p;
    p = __builtin_return_address(0);
    printf("main return address: %p\n", p);
    printf("\n");
    func();
    printf("goodbye!\n");
    return 0;
}

2、 C 标准库的内建函数

在 GNU C 编译器内部，实现了一些和 C 标准库函数类似的内建函数。这些函数跟 C 标准库函数功能相似，函数名也相同，只是在前面加了一个前缀 __builtin。如果你不想使用 C 库函数，也可以加个前缀，直接使用对应的内建函数。

常见的标准库函数如下：

内存相关的函数：memcpy 、memset、memcmp
数学函数：log、cos、abs、exp
字符串处理函数：strcat、strcmp、strcpy、strlen
打印函数：printf、scanf、putchar、puts

#include <stdio.h>

int main(void) {
    char a[100];
    __builtin_memcpy(a, "hello world!", 20);
    printf("%s", a);
    return 0;
}

2、数据类型

原码、补码和反码是计算机对整数的二进制表示方法

三种表示方法均由符号位和数值位构成：其中符号位是二进制序列的第一个数字（0表示正数，1表示负数，数值位对于正数来说原码、反码和补码相同，负数的原码、反码和补码不同，计算规则如下：

原码：直接将数字转化为二级制序列并加上符号位就是原码（正负数相同）
反码：负数的反码是符号位不变，其他位置按位取反（即1变成0，0变成1）
补码：反码+1就是补码

数值原码反码补码

5 00000101 00000101 00000101

-5 10000101 11111010 11111011

数值	原码	反码		补码
5	00000101	00000101		00000101
-5	10000101	11111010		11111011

3、数组与指针

#include <stdio.h>

int main(void) {

    int arr1[2][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
    int arr2[6] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};

    int *p = arr2;

    int (*p1)[2][3] = arr1;
    int (*p2)[3] = arr1[0];
    int *p3 = &arr1[0][0];

    printf("%d\n", *(p2 + 1)[0]);
    
    printf("%d\n", *p + 3);
    printf("%d %d\n", arr1, p1);
    printf("%d %d\n", arr1[0], arr1[1]);
    printf("%d %d\n", &arr1[0][0], &arr1[0][1]);


    printf("%d %d\n", *p1[0][0], p1);
    printf("%d %d\n", arr1[0], arr1[1]);
    printf("%d %d\n", &arr1[0][0], &arr1[0][1]);

    printf("%d\n", arr1);
    printf("%d %d\n", arr1[0], arr1[1]);
    printf("%d %d\n", &arr1[0][0], &arr1[0][1]);

    return 0;
}

4、c语言不定参数用法

4.1、不定参数的函数定义和使用到的c函数

（1）定义

1
2
3

void fun1(参数类型 argName,...);
示例：
void fun1(int count,...);

（2）获取不定参数的值

#include <stdarg.h> //包含头文件

va_list vaList;//定义结构体变量
va_start(vaList,count);//开始遍历不定参数
va_arg(vaList,type);//获取一个不定参数的值，type：int整数、double小数、char*字符串
va_end(vaList);//结束遍历

4.2、不定参数函数示例

1）计算int类型数据总和，计算结果为8，argName的值不是使用va_arg函数获取的

#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>

int madd(int argName, ...);

int main() {
    printf("%d", madd(3, 1, 2, 5));
    return 0;
}

int madd(const int argName, ...) {
    int tempNum = 0;

    va_list vaList;
    va_start(vaList, argName);

    int i;
    for (i = 0; i < argName; i++) {
        tempNum += va_arg(vaList, int);
    }

    va_end(vaList);

    return tempNum;
}

（2）字符串格式化拼接，输出100-21.34%-testdfs

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

void mprintf(const char *format,...);

int main()
{
	mprintf("%d-%.2f%-%sdfs\n",100,21.345,"test");
	return 0;
}

void mprintf(const char *format,...)
{
	int fmtPos = 0;//原始字符串format的字符位置
	char tempStr[32];//拼接好不定参数的新字符串
	memset(tempStr,0,sizeof(tempStr));//清空数组
	int tempPos=0;//新字符串tempStr的字符位置
	
	va_list vaList;
	va_start(vaList,format);
	
	for(fmtPos=0;fmtPos<strlen(format);fmtPos++){//遍历原始字符串
		if(format[fmtPos] == '%' && format[fmtPos+1] == 'd'){//格式化输入整数
		    sprintf(tempStr,"%s%d",tempStr,va_arg(vaList,int));
		    tempPos = strlen(tempStr);
		    fmtPos++;
		}else if(format[fmtPos] == '%' && format[fmtPos+1] == 's'){//格式化输入字符串
			sprintf(tempStr,"%s%s",tempStr,va_arg(vaList,char*));
		    tempPos = strlen(tempStr);
		    fmtPos++;
		}else if(format[fmtPos] == '%' && format[fmtPos+1] == 'f'){//格式化输入小数，小数点后全部保留
			sprintf(tempStr,"%s%lf",tempStr,va_arg(vaList,double));
		    tempPos = strlen(tempStr);
		    fmtPos++;
		}else if(format[fmtPos] == '%' && format[fmtPos+1] == '.' && format[fmtPos+3] == 'f'){//格式化输入小数，小数后进行保留指定位
			switch(format[fmtPos+2]){//默认6位，选择1-5位保留
				case '1':
					sprintf(tempStr,"%s%.1lf",tempStr,va_arg(vaList,double));
					tempPos = strlen(tempStr);
					fmtPos+=3;
					break;
				case '2':
					sprintf(tempStr,"%s%.2lf",tempStr,va_arg(vaList,double));
					tempPos = strlen(tempStr);
					fmtPos+=3;
					break;
				case '3':
					sprintf(tempStr,"%s%.3lf",tempStr,va_arg(vaList,double));
					tempPos = strlen(tempStr);
					fmtPos+=3;
					break;
				case '4':
					sprintf(tempStr,"%s%.4lf",tempStr,va_arg(vaList,double));
					tempPos = strlen(tempStr);
					fmtPos+=3;
					break;
				case '5':
					sprintf(tempStr,"%s%.5lf",tempStr,va_arg(vaList,double));
					tempPos = strlen(tempStr);
					fmtPos+=3;
					break;
				default:
					sprintf(tempStr,"%s%lf",tempStr,va_arg(vaList,double));
				    tempPos = strlen(tempStr);
				    fmtPos+=3;
					break;
			}
		}else{
			tempStr[tempPos] = format[fmtPos];
			tempPos++;
		}
	}
	
	va_end(vaList);
	printf("%s",tempStr);
	return;
}

优秀文档:https://blog.csdn.net/weixin_58808338/article/details/142990438

本文作者: zhangJinLong
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作者

zhangJinLong

发布于

2025年7月5日

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