前言

目前学习的内容，要和函数的实现，操作系统以及Linux函数库做交叉，对于任何一种编程语言来说都是一种进阶。学习的一种目的也在于开阔眼界，看到一种方法的多种实现。

程序异常描述

编译器玄学报错

从项目属性——高级中，将SDL检查改为否，然后%f转义字符改为%f*，这样才能输出结果

但是数值98.5被拆分成两次输出

OS—-缓冲分类

关于缓冲的C标准

非交互式设备使用全缓冲，标准错误不能使用全缓冲

缓存原理

scanf通过转义字符指定匹配并且在缓冲区删除该字符。如果缓冲区仍然有数据，比如上次scanf语句存储在缓冲区的’\n’，会接着被scanf语句获取到，这时候将其赋值给字符数据类型，再进行打印仍然有值的输出；

编译器细节处理

如下图，visual stido 会自动对数据初始化，内存地址对应的十六进制数据全为c；然而GCC却不会，gcc会保留程序上次执行时分配的数据，也就是脏数据；

visual studio 编译处理1

首先对内存地址以及十六进制编码的观察，需要在调试终止的时候，否则编译器会提示调试过程中内存不可用；

所以只有采用全部中断的方式，继续输入，这时候能够在监视区获取到i的内存地址和值，但是ret不能获取到
原因在于它的获取必须要在while循环中的赋值语句结束之后，正常的调试顺序就是后面的逐过程，但是编译器直接会报错，导致程序不能边调试边执行；

visual studio编译环境的报错处理

参考与引用：
https://blog.csdn.net/Angelina__/article/details/106320368

程序执行错误的排除技巧

增量编写代码，边写代码边执行，用printf语句查看输出

Ctrl + Z中断程序运行的操作原理

相当于ASCⅡ码表中的26，当scanf语句读取到26的时候，就知道程序出现问题

调试逻辑：

1，在程序执行过程中打断点，程序会停止并且等待输入；

2，先打断点，然后执行调试，输入值之后回车确认，然后点逐过程；在调试过程中，内存窗口不能搜索变量的内存区，但是可以读取变量的内存地址；

产生的问题：

本打算用excel查找功能，先把整个内存区的所有地址复制下来，直接搜索，没想到Ctrl + A没能选中全部，只是选了一页，那么就无法定位微软对c的初始化，cc cc cc cc;

ASCⅡ码表

字符型

逐步调试，实验字符类型的输出

如何调出内存一中c对应于内存中的值呢？
断点调试第七行——监视中输入c指针（&取地址符号）——将值复制到内存选区中的地址栏

说明了什么？
c是一个字符常量，在ASCⅡ中的值为六十五，但在内存中是以十六进制存储的，所以这里的值转换为十进制是：
4 * 16 + 1 = 65

可否直接写65呢？
可行的！效果如下图，原理是：编译器根据输出语句转义字符中的%c，在内存中寻找变量c的值，找到六十五之后在ASCⅡ码表中找六十五对应的字符，然后输出。

拓展，汉字如何编码？
使用GBK编码，两个字节，在内存中依然是0101代码

程序 = 数据 + 逻辑
程序 = 数据结构 + 算法
将变量定义直接写在最前面，增强可读性，理解代码的作用和实现
VS快捷键

如何快速实现大写字母转小写字母而不改变原有变量的值呢？
直接在输出语句的转义字符中，对原有变量，字符型对应的变量直接做加法即可。65 + 32 = 97对应的就是小写字母a

\r转义字符有什么作用？
回到行首，在第十三行语句中，但打印到\r的时候，光标移动到行首，再打印d并且换行，所以输出为dbc

如何实现删除效果?
在第试试行，从\b开始退格，将光标退到c字符之前，然后用空格替换c，最后再退格到b之前，换行输出结果

斜杠加数值的转义声明有何意义？

细节： 反斜杠打印出来之后，由于没有换行。这一行的反斜杠会和下一行的字符粘在一起，所以需要人为设置 换行
123转换为八进制为83，对应的ASCⅡ是S,所以输出就是S。

0d有什么作用？
在每一个字符串结尾都有这个代码，标识字符串的结束

混合运算

如果发生精度丢失应该怎么办？
不同数据类型的变量之间传递数据，以赋值的形式，会发生精度丢失，所以需要在赋值的时候强制转换数据类型，大的数据类型和小的数据类型之间的转换由情况决定。即使前端已经限定了数值的大小，传递给后端的时候，后端同样需要处理数据大小的合法性，否则由黑客抓包，获取数据存储格式后会对程序发起攻击。

在这段代码中，将j的值传递给i的时候，由于j的数据类型是long类型，比i的类型大，所以需要向下转换，便于数据的存储和表达。

如何解决相乘造成的数值的溢出呢？

在声明数据类型的时候，直接声明变量为64位八个字节的数据类型，在输出语句的转义声明中直接使用%ll

字符变量的赋值

但我们给变量赋值的时候，一定要区分字符和字符串类型，仔细审查变量和数据类型是否完全一致。

如果将字符串赋值给字符数据类型，那么打印的值会随机抽取内存地址的第一位，因此打印的结果会随着运行时内存分配的不同而不同。

混合运算

在混合运算中，不同数据类型之间以赋值的方式传递值，可能会发生数据丢失，为避免此情况，可以强制转换数据类型；但数据传入的时候加判断，数据合法则强制转换数据类型；

注意：数据丢失的警告，需要使用打印语句才能够调出，赋值的过程并不需要直接使用变量；

应用：前端传过来的数据，后端仍然需要做数据检查，否则黑客可以利用抓包工具获取数据存取方式进而发起攻击；

编译原理：在编译的时候不会将值拿过去，而是对变量做数据类型检查；

浮点运算的默认大小

第一个打印的值只有7位精度，单精度浮点数f只有4字节的存储空间，能够表示的精度是6～7位，所以只保证1～7位是正确的，后面的都是近似值；

注意第五行和第七行，先赋值后计算和先计算后赋值不一样。前者会发生数据丢失，后者不会；

第二个打印的值是正确的浮点型常量，它是按8字节即double型进行运算的，同时%f会访问寄存器8字节的空间进行浮点运算，因此可以正常输出。

补充：大多数运算给四个字节存储或者表示即可，位数的增加会直接增加硬件成本；Python没有编译步骤，执行时动态扩容；

scanf语句

实现原理：对系统调用的封装，这个系统调用包含三个部分，标准输入，标准输出，标准错误。使用系统调用缓冲区读取数据

语句特性：1，按照转义字符指定类型从缓冲区读取数据；2，会自动忽略whitespace，先执行删除，然后阻塞；

scanf循环获取输入

程序执行分析

循环体结束的条件：但scanf的逻辑值为-1的时候，但是scanf只存在针对字符的0和针对非零以外的所有数字均视作1,所以这是一个无线循环语句；

ret的值也只有0/1俩种情况，但输入为数字的时候，程序会立即执行printf语句打印值，但是当输入为字符的时候，由于scanf语句无法自动删除缓冲区内的\n，也就是回车符，而且此时scanf语句的逻辑判断符合循环条件，那么该循环会一直打印上一次的输入；

解决办法

vs2017 & 2019使用rewind(stdin)清空缓存区， 其他版本使用fflush(stdin);

使用for循环控制循环输入的字符个数【未教学】

混合输入

语句控制技巧

第十八行，用一个变量接收scanf_s语句获取输入后的逻辑值，但这里必须加括号，限定运算优先级，否则这条控制语句将彻底变为赋值语句，ret的值只有1、0两种情况

执行原理：
scanf语句获取到的数据， 实际上是 数值100和空格键，所以缓冲区还会存留上次没有完成的a,由于是字符，会不断的循环输入

解决策略

在获取输入的语句中，转义字符中对应的两个值之间留一个空格，那么输入时的空格就会被填进去，也就不会影响之后的输入；

比较第二幅图与第三幅图，修改之处在于空格和对f转义字符的类型限定，由于变量d的数据类型是double，所以转义字符也是%lf。

第二幅图是老师的输出结果，由图中观察可以得知，即使输入的值，数值上是相同的，我们可以看到内存中的十六进制的数值，内存地址是一样的，但是最后打印在屏幕上的字符却不一样，就是因为数据类型：一个是float数据类型，一个是double数据类型；

getchar()函数的使用

设计初衷

功能：从标准输入中读取并且返回下一个字符，如果达到文件尾，会返回ROF，所以这里会使用强制类型转换，所以getchar()的数据类型是整数，在ASC中没有-1这个数值；

printf()转义字符控制对齐

对比图中第一行和第三行数据，可以发现，hello语句前面存在空格，这里有五个，可以转义字符规则来控制对齐

scanf()循环获取输入—-多种数据类型

代码

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i, ret;
    char j;
    float k;
    while ((ret = scanf("%d %c%f", &i, &j, &k)) != EOF)
    {
        printf("i = %d, j = %c, k = %f", i, j, k);
    }
    printf("Hello World!\n");
    getchar();
    return 0;
}

知识点

对于转义字符%d %f来说，它能够自动忽略空格和换行符，但是对于%c来说，一切符号都应该从缓冲区读取出来

所以在这份代码中，为了不让%c错误读取到空格，所以在获取输入语句中前置一个空格；

在代码设计中，满足ret等于EOF，只有读取到文件末尾，或者程序异常，所以这是一个不会被打破的循环语句；

double数据类型

错误代码

正确代码

知识点

double数据类型是以八个字节存储的，但是float只使用四个字节存储，当把double类型的变量，使用float型变量打印出来的时候，就会因为类型匹配的问题导致值不够存储，从而变为负数。

这告诉我们，编程一定要严谨规范，转义字符和数据类型，以及参数个数严格匹配，否则就会出现各种问题；

编程习惯

在使用主函数运行多个子函数的程序中，为每一个子函数编写注释，以便快速了解子函数的功能；

getchar()

函数定义说明

虽然getchar()设计上，函数的返回值是字符，但是由于ASCⅡ中没有负数，所以返回值为int，但是int兼容char数据类型

对齐方式

算术运算符-关系运算符-位运算符

运算符分类

取余运算符

取余运算符的使用

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//  取余运算符
int main(void)
{
    int i = 12321;
    while (i)
    {
        printf("%d\n", i % 10);  //  不保存运算结果就直接输出，必须要有换行符，否则不会xiang4对联一样显示
        i = i / 10;  //  辗转相除
    }
    return 0;
}
//  20210419  20:55

将数字转换为字符

留意参照ASCⅡ码表，码值为48刚好对应数字零，也就是说这时候运算值是几，加上48后就是几；

而且由于是辗转相除，数值始终在0~9之间，不会出现大于9的数字。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//  取余运算符  演示将数值转化为字符
int main(void)
{
    int i = 12321;
    while (i)
    {
        printf("%c\n", i % 10 + 48);  //  或者写成  i % 10 + '0', 因为ASCⅡ第第十八位就是0
        i = i / 10;
    }
    return 0;
}
//  20210419  20:58

关系运算符

使用&&运算符连接中间值判断，在形式上正确的东西，在计算机的逻辑中未必正确；

不要使用过多的括号，否则阅读极其困难；

错误代码

如果写成下面的形式，那么代码会出错，原因在于前一个不等于语句的运算结果为真，那么值为1，1这个值恒定小于右边的数字；

正确代码应为：

/*judge_leap-year.c -尝试几种不同的运算符优先级-*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void)
{
    int year;
    while (scanf("%d", &year)!=EOF)
    {
        if (year % 4 == 0 && year % 100 != 0 || year % 400 == 0)  //  && > || 逻辑与的优先级大于逻辑或
        {
            printf("This year is a leap year\n");
        }
        else
        {
            printf("This is not a leap year\n");
        }
    }
    return 0;
}
//  20210420  21:40

逻辑运算符（短路运算）

第一种

在内核和中间件中非常喜欢使用短路运算；

由于 与运算 的条件是全真为真，一假为假，所以只要输入值不正确，则会提示系统错误；

老师说设置这样的语句可以用来记录系统日志，静待观之；

/*-calculation_short-circuit.c  短路运算（逻辑运算）-*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//  在内核和中间价中非常喜欢使用短路运算
int main(void)
{
    int j = 0;
    j == 0 && printf("System is error.\n");
    return 0;
}
//  20210420  21:55

第二种

注意：一旦与运算符前面的条件已经为假之后，后面的条件判断不会执行；

这样的操作是为了不写if语句却能实现该语句的功能，减少代码的数量并且提高书写速度；

/*-calculation_short-circuit.c  短路运算（逻辑运算）-*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//  在内核和中间价中非常喜欢使用短路运算
//  这样写代码是为了避免写if语句
int main(void)
{
    int j = 1, i = 5;
    j == 0 && (i = 3);  //  直接不执行后面的赋值语句
    printf("i = %d\n", i);
    return 0;
}
//  20210420  21:55

第三种 — 逻辑非运算符

逻辑非运算符则和逻辑与运算符刚好相反，一假为真，全假为假，所以即使逻辑非运算符前一个条件语句为假，后面的语句依然会判断执行；

/*-calculation_short-circuit.c  短路运算（逻辑运算）-*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//  在内核和中间价中非常喜欢使用短路运算
//  这样写代码是为了避免写if语句
int main(void)
{
    int j = 1, i = 5;
    j == 0 && printf("System is error.\n");  //  直接不执行后面的赋值语句
    j == 0 ||printf("System is error two.\n");
    return 0;
}
//  20210420  22:15

位运算符

位图—数据去重

文件有三种权限，可读可写可执行；权限存储用位，一个字节可以存储多种权限；

存储框架，MySQL也用位；

检验逻辑运算能力；

第一个版本 — 演示左移位运算

// 左移：高位补零，低位丢弃
// 能产生值变化的运算方式就两种，赋值运算和自增减
// 左移乘二，但不能循环移位，最后会将正数数值转换为负数数值

/*-calculation_bit.c  详细解答位运算符的使用逻辑-*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//  左移：高位补零，低位丢弃
//  能产生值变化的运算方式就两种，赋值运算和自增减
//  左移乘二，但不能循环移位，最后会将正数数值转换为负数数值
int main(void)
{
    int i = 5;  //  malloc (i << 30/20/10) 分别对应 1GB 1MB 1KB
    printf("%d\n", i << 1);  // 左移一位，相当于原值乘以2，运算效率比乘号高
    printf("%d\n", i);  //  左移之后i的值有没有变化呢？也是思考究竟是引用还是赋值？
    return 0;
}
//  20210420  22：27