C语言中那些后知后觉的细节冷知识（二）typedef、死循环、位移、内存访问

系列文章目录

C语言中那些后知后觉的细节冷知识（一）static、const、volatile、数组、宏
C语言中那些后知后觉的细节冷知识（二）typedef、死循环、位移、内存访问
持续更新中… …

---

---

前言

C语言诞生于1972年11月，由美国电话电报公司（AT&T）贝尔实验室的丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie）发明，在1978年，美国电话电报公司（AT&T）贝尔实验室正式发布了C语言。C语言作为一种经典的编程语言，时至今日，仍然在许多领域仍然被广泛使用，并且仍然是一种强大、高效和灵活的编程语言。
学习C语言对于初学者来说可能有一定的难度，因为C语言是一种比较底层的编程语言，它提供了更接近计算机硬件的控制能力。与一些更高级的编程语言相比，C语言在语法和概念上可能更加复杂，需要更多的时间和精力来学习和掌握。
今天继续分享一些C语言的细节冷知识，主要涉及typedef、死循环、位移、直接内存访问等，希望对大家有所帮助。

---

一、typedef

在C语言中，typedef关键字用于为一个已经存在的类型创建一个新的名字。它通常用于帮助你简化代码、提高可读性，并为底层数据类型提供抽象。经常被用于为基本数据类型定义别名、为结构体定义别名、为枚举定义别名、为函数指针定义别名等。
与其比例类似的是宏定义#define，需要注意区别。比如以下例子：

#define dS struct s * 

typedef struct s * tS; 

以上两种情况的都是要定义dS 和 tS 作为一个指向结构s指针。哪种方法更好呢？答案是：typedef更好。思考下面的例子：

dS p1,p2;

tS p3,p4;

第一个例子在宏定义展开替换后为“Struct s * p1, p2;”，定义p1为一个指向结构体的指针，而p2为一个实际的结构。而第二个例子正确的定义了p3和p4两个指向结构体的指针。
所以一般在用于为一个已经存在的类型创建一个新的名字时，应尽量使用typedef，而不是#define。

二、死循环

死循环即无限循环，其实是普通的循环结构，但是没有退出循环的条件，即实现了无限循环。C语言中一般有以下几种方式实现死循环：
1、while(1){ … … }
2、for(;😉{ … … }
3、结合goto，如：
Loop:
… …
goto Loop;

推荐使用第一种while(1)；如果使用第二种for(;😉，你也要了解为什么这样写for语句代表无限循环（其实就是第二个“;”语句中未填写退出for循环的条件造成的）；第三种比较少用，可能经常写汇编语言的程序员会使用这种方式，但是不推荐。在C语言中，goto语句是一种控制流语句，允许程序无条件地跳转到程序中的另一个位置，但是很多的编码标准都谈及了避免或限制使用goto，主要原因是使用goto会降低代码的可读性、破坏程序的结构化、增加调试难度等。

三、位移

在C语言中，位移操作被广泛应用于各种场景，主要是由于其能够高效地操作二进制数据。位移操作通常比乘法和除法操作更快，因此在对性能有要求的计算场景中，可以使用位移来替代乘法和除法（左移N位相当于乘以2的N次幂，右移N位则相当于除以2的N次幂）。
在C语言中使用位移操作符（左移 << 和右移 >>）时，需要注意以下几点：
1、操作数的类型：位移操作符通常应用于整数类型（如short 、int、long等）的操作数。对浮点数应用位移操作符是未定义的行为（各位可以查一查浮点数在内存中的存储方式，就知道为什么了）；
2、符号位：对于有符号整数，位移操作可能会涉及到符号位（最高位）。左移时，符号位会被“推出去”，并从另一端补入新的位（通常是0，但取决于具体的实现）。右移时，符号位的行为取决于编译器：算术右移（保留符号位）或逻辑右移（不保留符号位）；
3、位移量：位移量应该是非负整数，并且小于或等于被操作数类型的位数。例如，对于32位整数，有效的位移量范围是0到31。超出这个范围的位移量可能导致未定义的行为。在实际编程中，通常会使用无符号类型（如 unsigned int）的变量来存储位移量，以避免负值；
4、无符号整数与有符号整数的区别：对于无符号整数，位移操作通常是逻辑移位，即左移时补0，右移时也补0。而对于有符号整数，右移可能是算术移位（保留符号位）。

四、内存访问

C语言主要运用于嵌入式系统中，而嵌入式系统经常会要求程序员去访问某特定的内存位置，主要的方式就是采用将绝对地址的整型数强制转换为指针，从而进行内存访问。比如：

int *ptr;
ptr = (int *)0x123456;
*ptr = 0xAABB;
//或者
*(int *)(0x123456) = 0xAABB;

上述代码可以实现对绝对地址为0x123456的内存赋值为0xAABB的目的。

---

总结

以上都是一些C语言的基础，但却又是平时编程中很容易因为疏忽出现问题的地方。更多的细节冷知识将在后续系列文章中持续更新，希望对大家有所帮助。