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C語言中的幾個重要概念
學習是一個循序漸進的過程，需要同學們不斷的學習和努力。C語言中的幾個重要概念就為大家分享這里了，希望能幫助大家更好的復習所學的知識。
一、C語言的指針
1.指針說明
指針是包含另一變量的地址變量。
(1)int *p
p是一個指針，指向一個整形數。
(2)int *p()
p是一個函數，該函數返回一個指向整數的指針。
(3)int (*p)()
p是一個指針，該指針指向一個函數，這個函數返回一個整數。
(4)int *p[]
p是一個數組，該數組的每一個元素是指向整數的指針。
(5)int (*p)[]
p是一個指針，該指針指向一個數組，這個數組的每一個元素是一個整數。
(6)int *(*p)()
p是一個指針，該指針指向一個函數，這個函數返回一個指向整數的指針。
2.指針的初始化（賦地址）
(1)通過符號&取變量（包括結構變量、數組第一個元素）的地址賦給指針；
(2)把數組名賦給指針；
(3)把函數名賦給指向函數的指針；
(4)動態分配內存
例：struct c{double r,i;};
struct c *p;
p=(struct c *)malloc(sizeof(struct c));
3.指針與數組、函數的關系
(1)對于一維數組 int a[i] 或指針 int *a
a+i 指向 a[i]
(2)對于字符串 char s[i] 或指針 char *s
s+i 指向第 i個字符 s[i]
(3)對于二維數組int a[i][j]
*a+j 指向 a[0][j]
*(a+i) 指向 a[i][0]
*(a+i)+j 指向 a[i][j]
例：對于 a[2][3]={1,2,3,4,5,6,}; 有 *(*(a+1)+1)=5;
(4)對于字符串數組char p[i][j] 或字符型指針數組char *p[i]
*p+j 指向第 0個字符串的第 j個字符
*(p+i) 指向第 i個字符串的第 0個字符
*(p+i)+j 指向第 i個字符串的第 j個字符
例：對于 *p[]={"ABC","DEF"}; 有 *(*(p+1)+1)='E';
例：對于 char p[][3]={"ABC","DEF"}; 有 *(*(p+1)+1)='E';
(5)對于指針數組int *a[i]
a[i] 指向 變量i
即 *a[i]=變量i 或 a[i]=&變量i
(6)對于結構struct XY
{int x;int *y}*p;
p是指向結構XY的指針
(*p).x 或 p->x 是表示 x 的內容
(*p).y 或 p->y 是表示指針 y 的值（地址）
*(*p).y 或 *p->y 是表示 y 所指的內容
&(*p).x 或 &p->x 是表示 x 的地址
(7)指向函數的指針
對于 void func(char *str)
{…}; //定義了一個函數
void (*p)(char*);//定義了一個函數指針
p=func; //讓指針指向函數
則(*p)("…"); //用指針p可以調用函數func
(8)指向多個不同函數的指針數組
對于void function_1() {…};
…
void function_4() {…}; //定義了四個函數
typedef void(*menu_fcn)();//定義了指向函數的指針
menu_fcn command[4]; //定義了指針數組
command[0]=function_1;
…
command[3]=function_4; //讓指針數組指向四個函數
則command[0](); //用指針數組中的一個元素調用一個函數
4.指針的分類
(1)近指針（near）：
近指針為16位指針，它只含有地址的偏移量部分。近指針用于不超過64K 字節的單個數據段或代碼段。在微、小和中編譯模式下產生的數據指針是近指針（缺省狀態）；在微、小和中編譯模式下產生的碼指針（指向函數的指針）是近指針（缺省狀態）。
(2)遠指針（far）
遠指針為32位指針，指針的段地址和偏移量都在指針內。可用于任意編譯模式。每次使用遠指針時都要重裝段寄存器。遠指針可尋址的目標不能超過64K ，因為遠指針增減運算時，段地址不參與運算。在緊湊、大和巨模式下編譯產生的數據指針是遠指針（缺省狀態）。
(3)巨指針（huge）
巨指針為32位指針，指針的段地址和偏移量都在指針內。可用于任意編譯模式。遠指針尋址的目標可以超過64K 。巨指針是規則化的指針。
5.指針的轉換
(1)遠指針轉換成巨指針
使用以下函數
void normalize(void far * * p)
{
*p=(void far *)(((long)*p&0xffff000f)+(((long)*p&0x0000fff00<<12));
}
6.指針的使用
(1)將浮點數轉換成二進制數
float ff=16.5;
unsigned char *cc;
(float*)cc=&ff;
//此時cc的內容為"00008441"
//即cc第一個字節=0；第二個字節=0；第三個字節=0x84；第四個字節=0x41；
(2)將二進制數轉換成浮點數
float ff;
unsigned char *cc;
cc=(unsigned char*)malloc(4);
cc=(unsigned char*)&ff;
*(cc+0)=0;
*(cc+1)=0;
*(cc+2)=0x84;
*(cc+3)=0x41;
//此時ff=16.5
free(cc);
二、C 語言的函數
1.用戶自定義函數格式
類型 函數名（形式參數表）
參數說明
{
……
}
2.函數的調用方式
(1)傳值方式
①傳給被調用函數的是整型、長整型、浮點型或雙精度型變量。被調用的函數得定義相應的變量為形參。
②傳給被調用函數的是結構變量。被調用函數得定義結構變量為形參。
③傳給被調用函數的是結構變量的成員。被調用函數得定義與該成員同類的變量為形參。
（2）傳址方式
①傳給被調用函數的是變量的地址。被調用函數得定義指針變量為形參。
②傳給被調用函數的是數組的地址即數組名。被調用的函數得定義數組或指針變量為形參。
③傳給被調用函數的是函數的地址即函數名稱。被調用函數得定義指向函數的指針變量為形參。
④傳給被調用函數的是結構的地址。被調用函數得定義結構指針為形參。
3.函數調用(傳值方式)結果的返回
(1)返回的是數值
要求被調用的函數類型與接收返回值的變量類型相同。
(2)返回的是指針
要求被調用的函數是指針函數，其指向的類型與接收的指針變量指向類型相同。
(3)不返回任何值
被調用的函數是void型。
三、C 語言的信息壓縮法
1.使用位運算符
要把 5個數據的值壓縮到一個字（16位）中，假定其中三個（f1、f2、f3）是標記（真或偽）各占一位；第四個是叫type的整數，其取值范圍為 1到12，需要 4位的存儲器；最后一個叫作index 的整數，其取值范圍為從 0到 500，需占 9位。為此定義一個整型變量：unsigned int packed_data，可包含此 5個值。下圖是位域分配。
type index
f1f2f3┌──┐┌───────┐
┌┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┐
└┴┴┴┴┴┴┴┴┴┴┴┴┴┴┴┘
把 n的 4個低位的值置入packed_data 的type域中，用下面的語句：
packed_data=(packed_data & ~(0xf<<9))|((n&0xf)<<9);
其中位或符號|左邊是將type域置 0，右邊是取 n的低 4位后左移9 位到type域中。
從packed_data 的type域中提取數值并把它賦予 n的語句是：
n=(packed_data>>9) & 0xf;
2.使用位域結構
(1)定義一個叫做 packed_struct的結構，含有 5個成員
struct packed_struct
{
unsigned int f1:1
unsigned int f2:1;
unsigned int f3:1;
unsigned int type:4;
unsigned int index:9;
};
（注：在結構中還可以放入普通數據類型，如char c;等）
(2)定義一個變量
struct packed_struct packed_data;
(3)把packed_data 的type 域置于n的低位，用語句
packed_data.type=n;
(4)從packed_data 中提取type域（按要求，把它移到低位），并把它賦予 n，用語句
n=packed_data.type;
3.使用聯合
(1)一個無符號整型數與一個結構（其中包含許多無符號變量）共用一存儲區，當無符號整型數被賦值后，可通過結構變量獲得各位的值。
例如，定義一個聯合
union {
unsigned equi;
struct {
unsigned boot :1;
unsigned copr :1;
unsigned rsize:2;
unsigned vmode:2;
unsigned dnum :2;
unsigned :1;
unsigned cnum :3;
unsigned gnum :1;
unsigned :1;
unsigned pnum :2;
}beq;
}eq;
當調用BIOS INT 11H中斷后，將AX的值賦給eq.equi，就可以從eq.beq.boot得到PC機有無系統盤的信息；從eq.beq.copr得到PC機有無浮點運算部件的信息。......
(2)兩個結構共享同一存儲區域
例如：union REGS
struct WORDREGS{unsigned int ax,bx,cx,dx,si,di,cflag,flags};
struct BYTEREGS{unsigned char al,ah,bl,bh,cl,ch,dl,dh};
union REGS {struct WORDREGS x;struct BYTEREGS h;}
四 、位運算
1.數的編碼—補碼
(1).正數的補碼與原碼同。
(2).負數的補碼為
①第一位（符號位）為 1；
②剩余原碼位數逐位取反；
③然后對整個數加 1。
2.位邏輯運算的特殊用途
(1).取一個數中的某些字節
例 a & 0x00ff得到a的低字節，a & 0xff00得到a的高字節。
┌─┬───┬────┬────────┐
│數│十進制│十六進制│ 補碼 │
├─┼───┼────┼────────┤
│ a│ │0x2cac │0010110010101100│
│ │ │0x00ff │0000000011111111│
├─┴───┼────┼────────┤
│ 按位與 │ ox00ac │0000000010101100│
│ 運算結果 │ │ │
└─────┴────┴────────┘
(2).將一個數的某些特定位置1
例 a | 0x0f使a的低4位改為1。
┌─┬───┬────┬────────┐
│數│ │十六進制│ 補碼 │
├─┼───┼────┼────────┤
│a │ │0x0030 │0000000000110000│
│ │ │0x000f │0000000000001111│
├─┴───┼────┼────────┤
│按位或 │ │0000000000111111│
│運算結果 │ │ │
└─────┴────┴────────┘
(3).將某數特定位置翻轉
例 a ^ 0x000f使a的低4位翻轉（0變1；1變0）。
┌─┬───┬────┬────────┐
│數│ │十六進制│ 補碼 │
├─┼───┼────┼────────┤
│a │ │ 0x007a │0000000001111010│
│ │ │ 0x000f │0000000000001111│
├─┴───┼────┼────────┤
│ 按位異或 │ │0000000001110101│
│ 運算結果 │ │ │
└─────┴────┴────────┘
(4)將a的右起第2位反向變化(1變0,0變1)
a=a^0x02;//(0x02=00000010),異或的意義是"同值為0"
(5).將兩個數（整型數）的值互換
例 a=a^b;b=b^a;a=a^b; //三步使得a、b的值互換
3.移位運算的特殊用途
(1).將某數除以2（右移1位）
例 a>>2 使得a被4除
①對于 signed a=-8,a>>2
a=-8
┌─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┐
│1 │1 │1 │1 │1 │0 │0 │0 │
└─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┘
├─┬─┐ ──> └───┐
┌─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┐
│1 │1 │1 │1 │1 │1 │1 │0 │
└─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┘
a=-2
②對于unsigned a=248,a>>2
a=248
┌─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┐
│1 │1 │1 │1 │1 │0 │0 │0 │
└─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┘
└───┐ ──> └───┐
┌─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┐
│0 │0 │1 │1 │1 │1 │1 │0 │
└─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┘
補0──┴─┘ a=62
(2).將某數乘以2（左移1位）
注 左移時signed 與unsigned變量的情況一樣，均要補0。
(3)將x的右起第n(n>=0)位置0
x&=~(1《n); 若x是long,則x&=~((long)1《n);
(4)將x的右起第n(n>=0)位置1
x|=1《n;
若x是長整形數則 x|=(long)1《n;
五、C語言訪問CPU寄存器的方法
1.使用聯合REGS,和函數 int86() / int86x() / intr()
REGS是用來在進行 DOS軟中斷調用時向各個寄存器傳輸數據或從各個寄存器取出返回值。
union REGS 示意圖
struct struct
WORDREGS BYTEREGS
┌ ┌───────┬──────┐──┬── ┐
│ │ │ al │ 1 byte │
│ │ ax ├──────┤──┴─ 2 bytes
│ │ │ ah │ │
│ ├───────┼──────┤───── ┘
│ │ │ bl │
│ │ bx ├──────┤
│ │ │ bh │
│ ├───────┼──────┤
│ │ │ cl │
│ │ cx ├──────┤
│ │ │ ch │
│ ├───────┼──────┤
│ │ │ dl │
│ │ dx ├──────┤
│ │ │ dh │
union regs├───────┼──────┤
│ │ │ │
│ │ si │ │
│ │ │ │
│ ├───────┤ │
│ │ │ │
│ │ di │ │
│ │ │ │
│ ├───────┤ │
│ │ │ │
│ │ cflag │ │
│ │ │ │
│ ├───────┤ │
│ │ │ │
│ │ flags │ │
│ │ │ │
└ └───────┴──────┘
│ x 兩個結構變量 h │
└── 共享同一存儲域 ──┘
2.使用偽變量和函數geninterrupt()
Turbo C 允許使用偽變量直接訪問相應的8086寄存器。偽變量的類型有兩種。
① unsigned int : _AX、 _BX、 _CX、 _DX、 _CS、 _DS、 _SS、 _ES、 _SP、 _BP、 _DI、 _SI
② unsigned char: _AL、 _AH、 _BL、 _BH、 _CL、 _CH、 _DL、 _DH
六、C語言使用內存和寄存器的方法
1.段和段寄存器
CS用來存放代碼段的段地址；DS用來存放全局變量和靜態變量所在段（數據段）的段地址；SS用來存放局部變量，參數所在段（堆棧）的段地址。 此外，還有堆段，是動態分配的內存。
2.微模式編譯時段的使用情況
只有一個段，從底往高依此裝入代碼，靜態變量和全局變量，堆。從高往低裝入堆棧。
3.小模式編譯時段的使用情況
數據、堆棧和近堆共用一個段，代碼用一個段，還有一個遠堆（用far指針存取）。
4.中模式編譯時段的使用情況
中模式有多個代碼段，其余與小模式一樣。函數指針用far指針。
5.緊湊模式編譯時段的使用情況
代碼，靜態數據，堆棧，堆（只有遠堆）各有自己的段。靜態數據的總量不得超過64K。
6.大模式編譯時段的使用情況
靜態數據，堆，堆棧的分配與緊湊模式一樣；代碼段的分配與中模式一樣。數據指針和函數指針都是遠指針。靜態數據的總量不得超過64K。
7.巨模式編譯時段的使用情況
來自不同源文件的代碼放在不同的段內，來自不同源文件的靜態數據也放在不同的段內，只有堆棧是合在一起的。
8.運行庫函數分配的內存：
常規內存區
遠堆（數據段之外） 用_fmalloc()分配，得到32位指針
├─────────┤
64│堆（未使用的內存）│用malloc()分配，得到16位的位移地址
KB├─────────┤
數│ 棧（局部變量） │
據├─────────┤
段│ 全局和靜態變量 │
├─────────┤
七、用C語言寫中斷服務程序（如果中斷服務程序不牽涉到中斷鏈以及 DOS和其本身的重入問題。） ---Turbo C
1.函數類型為interrupt 的中斷服務程序定義如下：
#include
void interrupt 函數名(bp,di,si,ds,es,dx,cx,bx,ax,ip,cs,flags);
unsigned int bp,di,si,ds,es,dx,cx,bx,ax,ip,cs,flags;
2.得先保留原中斷函數地址
void interrupt (*保留函數名)( );
保留函數名=getvect(0x中斷號);
3.在main函數中用自定義的中斷服務程序替換原來的程序
setvect(0x中斷號,函數名);
4.在main函數中激活自定義的中斷服務程序
(1)先設置要用到的寄存器的值（用偽變量），
(2)geninterrupt(0x中斷號);
若替換的是計時中斷程序，因PC機內的計時器每秒產生18.2次中斷，則每秒自動執行18.2次新的中斷程序。
5.事后得將原中斷函數地址裝回向量表中
setvect(0x中斷號，保留函數名);
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