I/O 函数
C 语言提供了一些函数，用于与外部设备通信，称为输入输出函数，简称 I/O
函数。输入（import）指的是获取外部数据，输出（export）指的是向外部传递数据。
缓存和字节流
严格地说，输入输出函数并不是直接与外部设备通信，而是通过缓存（buffer）进行间接通信。这个小节介绍缓存是什么。
普通文件一般都保存在磁盘上面，跟 CPU
相比，磁盘读取或写入数据是一个很慢的操作。所以，程序直接读写磁盘是不可行的，可能每执行一行命令，都必须等半天。C
语言的解决方案，就是只要打开一个文件，就在内存里面为这个文件设置一个缓存区。
程序向文件写入数据时，程序先把数据放入缓存，等到缓存满了，再把里面的数据会一次性写入磁盘文件。这时，缓存区就空了，程序再把新的数据放入缓存，重复整个过程。
程序从文件读取数据时，文件先把一部分数据放到缓存里面，然后程序从缓存获取数据，等到缓存空了，磁盘文件再把新的数据放入缓存，重复整个过程。
内存的读写速度比磁盘快得多，缓存的设计减少了读写磁盘的次数，大大提高了程序的执行效率。另外，一次性移动大块数据，要比多次移动小块数据快得多。
这种读写模式，对于程 ...
预处理器（Preprocessor）
简介
C
语言编译器在编译程序之前，会先使用预处理器（preprocessor）处理代码。
预处理器首先会清理代码，进行删除注释、多行的语句合成一个逻辑行等等。然后，执行#开头的预处理指令。本章介绍
C 语言的预处理指令。
预处理指令可以出现在程序的任何地方，但是习惯上，往往放在代码的开头部分。
每个预处理指令都以#开头，放在一行的行首，指令前面可以有空白字符（比如空格或制表符）。#和指令的其余部分之间也可以有空格，但是为了兼容老的编译器，一般不留空格。
所有预处理指令都是一行的，除非在行尾使用反斜杠，将其折行。指令结尾处不需要分号。
define
#define是最常见的预处理指令，用来将指定的词替换成另一个词。它的参数分成两个部分，第一个参数就是要被替换的部分，其余参数是替换后的内容。每条替换规则，称为一个宏（macro）。
1#define MAX 100
上面示例中，#define指定将源码里面的MAX，全部替换成100。MAX就称为一个宏。
宏的名称不允许有空格，而且必须遵守 C
语言的变量命名规则，只能使用字母、数字与下划线（_），且 ...
Enum 类型
如果一种数据类型的取值只有少数几种可能，并且每种取值都有自己的含义，为了提高代码的可读性，可以将它们定义为
Enum 类型，中文名为枚举。
12345enum colors {RED, GREEN, BLUE};printf("%d\n", RED); // 0printf("%d\n", GREEN); // 1printf("%d\n", BLUE); // 2
上面示例中，假定程序里面需要三种颜色，就可以使用enum命令，把这三种颜色定义成一种枚举类型colors，它只有三种取值可能RED、GREEN、BLUE。这时，这三个名字自动成为整数常量，编译器默认将它们的值设为数字0、1、2。相比之下，RED要比0的可读性好了许多。
注意，Enum
内部的常量名，遵守标识符的命名规范，但是通常都使用大写。
使用时，可以将变量声明为 Enum 类型。
1enum colors color;
上面代码将变量color声明为enum colors类型。这个变量的值就是常量RED、GREEN、 ...
Union 结构
有时需要一种数据结构，不同的场合表示不同的数据类型。比如，如果只用一种数据结构表示水果的“量”，这种结构就需要有时是整数（6个苹果），有时是浮点数（1.5公斤草莓）。
C 语言提供了 Union
结构，用来自定义可以灵活变更的数据结构。它内部可以包含各种属性，但同一时间只能有一个属性，因为所有属性都保存在同一个内存地址，后面写入的属性会覆盖前面的属性。这样做的最大好处是节省空间。
12345union quantity { short count; float weight; float volume;};
上面示例中，union命令定义了一个包含三个属性的数据类型quantity。虽然包含三个属性，但是同一时间只能取到一个属性。最后赋值的属性，就是可以取到值的那个属性。
使用时，声明一个该类型的变量。
123456789// 写法一union quantity q;q.count = 4;// 写法二union quantity q = {.count=4};// 写法三union quantity q = { ...
typedef 命令
简介
typedef命令用来为某个类型起别名。
1typedef type name;
上面代码中，type代表类型名，name代表别名。
123typedef unsigned char BYTE;BYTE c = 'z';
上面示例中，typedef命令为类型unsign char起别名BYTE，然后就可以使用BYTE声明变量。
typedef 可以一次指定多个别名。
1typedef int antelope, bagel, mushroom;
上面示例中，一次性为int类型起了三个别名。
typedef 可以为指针起别名。
1234typedef int* intptr;int a = 10;intptr x = &a;
上面示例中，intptr是int*的别名。不过，使用的时候要小心，这样不容易看出来，变量x是一个指针类型。
typedef 也可以用来为数组类型起别名。
123typedef int five_ints[5];five_ints x = {11, 22, 33, 44, 55};
...
struct 结构
简介
C
语言内置的数据类型，除了最基本的几种原始类型，只有数组属于复合类型，可以同时包含多个值，但是只能包含相同类型的数据，实际使用中并不够用。
实际使用中，主要有下面两种情况，需要更灵活强大的复合类型。
复杂的物体需要使用多个变量描述，这些变量都是相关的，最好有某种机制将它们联系起来。
某些函数需要传入多个参数，如果一个个按照顺序传入，非常麻烦，最好能组合成一个复合结构传入。
为了解决这些问题，C
语言提供了struct关键字，允许自定义复合数据类型，将不同类型的值组合在一起。这样不仅为编程提供方便，也有利于增强代码的可读性。C
语言没有其他语言的对象（object）和类（class）的概念，struct
结构很大程度上提供了对象和类的功能。
下面是struct自定义数据类型的一个例子。
1234struct fraction { int numerator; int denominator;};
上面示例定义了一个分数的数据类型struct fraction，包含两个属性numerator和denominator。
注意，作为一个 ...
C 语言的内存管理
简介
C
语言的内存管理，分成两部分。一部分是系统管理的，另一部分是用户手动管理的。
系统管理的内存，主要是函数内部的变量（局部变量）。这部分变量在函数运行时进入内存，函数运行结束后自动从内存卸载。这些变量存放的区域称为”栈“（stack），”栈“所在的内存是系统自动管理的。
用户手动管理的内存，主要是程序运行的整个过程中都存在的变量（全局变量），这些变量需要用户手动从内存释放。如果使用后忘记释放，它就一直占用内存，直到程序退出，这种情况称为”内存泄漏“（memory
leak）。这些变量所在的内存称为”堆“（heap），”堆“所在的内存是用户手动管理的。
void 指针
前面章节已经说过了，每一块内存都有地址，通过指针变量可以获取指定地址的内存块。指针变量必须有类型，否则编译器无法知道，如何解读内存块保存的二进制数据。但是，向系统请求内存的时候，有时不确定会有什么样的数据写入内存，需要先获得内存块，稍后再确定写入的数据类型。
为了满足这种需求，C 语言提供了一种不定类型的指针，叫做 void
指针。它只有内存块的地址信息，没有类型信息，等到使用该块内存的时候，再向 ...
字符串
简介
C
语言没有单独的字符串类型，字符串被当作字符数组，即char类型的数组。比如，字符串“Hello”是当作数组{'H', 'e', 'l', 'l', 'o'}处理的。
编译器会给数组分配一段连续内存，所有字符储存在相邻的内存单元之中。在字符串结尾，C
语言会自动添加一个全是二进制0的字节，写作\0字符，表示字符串结束。字符\0不同于字符0，前者的
ASCII 码是0（二进制形式00000000），后者的 ASCII
码是48（二进制形式00110000）。所以，字符串“Hello”实际储存的数组是{'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'}。
所有字符串的最后一个字符，都是\0。这样做的好处是，C
语言不需要知道字符串的长度，就可以读取内存里面的字符串，只要发现有一个字符是\0，那么就知道字符串结束了。
1char localString[10];
上面示例声明了一个10个成员的字符数组，可以当作字符串。由于必须留一个位置给\0，所以最多只能容纳9个字符的字符串。
字符串写成数组的形式，是非常麻烦的。C
语言提 ...
数组
简介
数组是一组相同类型的值，按照顺序储存在一起。数组通过变量名后加方括号表示，方括号里面是数组的成员数量。
1int scores[100];
上面示例声明了一个数组scores，里面包含100个成员，每个成员都是int类型。
注意，声明数组时，必须给出数组的大小。
数组的成员从0开始编号，所以数组scores[100]就是从第0号成员一直到第99号成员，最后一个成员的编号会比数组长度小1。
数组名后面使用方括号指定编号，就可以引用该成员。也可以通过该方式，对该位置进行赋值。
12scores[0] = 13;scores[99] = 42;
上面示例对数组scores的第一个位置和最后一个位置，进行了赋值。
注意，如果引用不存在的数组成员（即越界访问数组），并不会报错，所以必须非常小心。
123int scores[100];scores[100] = 51;
上面示例中，数组scores只有100个成员，因此scores[100]这个位置是不存在的。但是，引用这个位置并不会报错，会正常运行，使得紧跟在scores后面的那块内存区域被赋值，而那实际上是其他变量的区域，因 ...
函数
简介
函数是一段可以重复执行的代码。它可以接受不同的参数，完成对应的操作。下面的例子就是一个函数。
123int plus_one(int n) { return n + 1;}
上面的代码声明了一个函数plus_one()。
函数声明的语法有以下几点，需要注意。
（1）返回值类型。函数声明时，首先需要给出返回值的类型，上例是int，表示函数plus_one()返回一个整数。
（2）参数。函数名后面的圆括号里面，需要声明参数的类型和参数名，plus_one(int n)表示这个函数有一个整数参数n。
（3）函数体。函数体要写在大括号里面，后面（即大括号外面）不需要加分号。大括号的起始位置，可以跟函数名在同一行，也可以另起一行，本书采用同一行的写法。
（4）return语句。return语句给出函数的返回值，程序运行到这一行，就会跳出函数体，结束函数的调用。如果函数没有返回值，可以省略return语句，或者写成return;。
调用函数时，只要在函数名后面加上圆括号就可以了，实际的参数放在圆括号里面，就像下面这样。
12int a = plus_one(13 ...