我多年锤炼的小伙伴入职C语言培训案例,长篇连载中

只看该作者 · 2016-8-30 18:03

最近家人住院了, 整天忙绿中, pdf还没弄呢, 让大家久等了, 弄好后, 给大家链接.
当家人出院后, 开始写后续的例子2和例子3, 希望能帮助到正在嵌入式行业这条路上奔波的人.

只看该作者 · 2016-9-10 09:04

好**。支持！

只看该作者 · 2016-10-14 11:01

入职C语言训练例子二，强化指针概念（1）
指针是C语言中最基本且很重要的概念，某种程度上可以说，指针是C语言的灵魂。

然而，很不巧的是，我们公司新招聘的好多小伙伴对C语言的指针都比较陌生，猜测背后的原因，可能要拜人性中的“选择性遗忘”了。

因此，在入职C语言训练中，指针强化训练成为必不可少的步骤了，本篇**，我们先来理一理指针的概念。

C语言中对指针的定义是保存地址的变量，我刚开始学习C语言的时候，感觉这是一个很low的概念，但栽了无数个跟头后，自己反而开始糊涂了，不知道该如何理解指针了，挺像一个汉字越看越不像的感觉，不知大家是否有同感。

后来在多年的培训实践中，我尝试了一种对比提炼法，并提出了一种新的概念，期望能帮助我们的小伙伴加深对指针的理解。

1. 硬件层面的指针概念：
追根溯源，我们先来看最底层的汇编程序（直面硬件体系结构了）是如何定义数据变量的，如下arm代码片段：
value1:
DCD 0x11
DCD 0x22
value2:
DCB "welcome"

上述这段代码定义了两个变量，value1和value2。我们习惯性认为value1对应了两个字（32位），value2对应了一个字符串，但实际上，value1和value2仅是一个地址标注，value1后面可以逻辑的认为字符串，而value2后面也可以逻辑的认为一个字，而上面定义的主要目的是用于连接器内存分配连接的。

因此，在汇编语言（硬件体系）层次，所有的变量定义本质上都是地址（指针），至于地址里面存储的是什么东西，在汇编语言语义级别没有语义规定，完全由我们发挥了。

2. C语言中的指针

进入C语言后，为了编程的方便性，我们开始增加语义，数据有类型了，因此也出现了各种数据类型的指针，如int*和float*有着不同又相同的含义。

说其相同，是因为都是指针，说其不同，是因为指针语义存在着差异。

因此，此时指针的含义，不能仅仅的理解为一个地址，还需要关注地址指定的对象。但同时，也需要记住指针仅仅是地址，因为这是指针作为变量本身的规则。

在C语言中，大家应该都知道，C语言中有且仅有值传递这一种方式，也就是说，传递给被调函数的参数值存放在一个临时变量中，而不是存储在原始变量中。更详细了说，一个函数传递参数和返回值，一个赋值语句拷贝过程，都是完整字节拷贝模式，即使传递的是一个对象（结构体），也是老老实实的拷贝。如果传递的是一个指针，是以指针的本质（地址）进行拷贝的。

比较下面几条代码片段：
int fun1(int a);
struct A fun2（struct A a）{struct A b；……；return b；}
struct A* fun3（struct A* a）；

fun1函数的值拷贝，大家会感觉比较自然好理解，函数内部怎样折腾变量a，都不担心对外部的影响。
fun2参数和返回值的传递都是对象逐个字节拷贝，当然要意识到这种代码不好，在嵌入式系统中要尽量回避。
fun3参数和返回值的传递是指针本身，但间接达到了对象的引用传递效果而已。

3.高级语言中的“指针”

我们经常说C语言是中级语言，为何呢，我个人的理解是：C语言仅引入了有限的语义，同时保留了大量的汇编级别语言的特性。如数组的概念，本质上依旧是指针而已，没有增加过多的语义概念。

但是随着编程理念的发展，各种新语义概念开始层出不穷。

C++中额外增加了一种对象引用的概念，这是对对象的操作抽象。但可悲的是，C++既需要兼容设计，又需要拓展设计，最终导致成了一种杂合语言，大家经常会争论于指针和引用的区别。

随着语言的发展，新的高级语言会逐渐的取消指针概念（主要目的是规避指针带来的各种缺陷），而加强对象引用的概念，如java语言。

此时，回头再来理解C++中的指针和引用，会发现他们的区别几乎是本质上的（引用的本质是对象操控，指针的本质是地址）。进一步前溯，会更容易理解C语言赋予在指针上的语义概念。

4. 总结：
回头再来看我们对C语言中的指针定义：不仅是一个地址，更需要关注它指向的内容，以及与此关联的语义。而下篇**，我们就来谈一谈大家容易忽略的C指针语义概念。

我是小马儿，一个渴望良知与灵魂的工程师，欢迎您的陪伴与同行。