C語言 其它邊角知識

非局部跳轉(zhuǎn)

在 C 中，goto 語句是不能跨越函數(shù)的，而執(zhí)行這類跳轉(zhuǎn)功能的是 setjmp 和 longjmp 宏。這兩個宏對于處理發(fā)生在深層嵌套函數(shù)調(diào)用中的出錯情況是非常有用的。
此即為：非局部跳轉(zhuǎn)。非局部指的是，這不是由普通 C 語言 goto 語句在一個函數(shù)內(nèi)實施的跳轉(zhuǎn)，而是在棧上跳過若干調(diào)用幀，返回到當前函數(shù)調(diào)用路徑的某個函數(shù)中。

#include <setjmp.h>
int  setjmp (jmp_buf env) ;  /*設(shè)置調(diào)轉(zhuǎn)點*/
void longjmp (jmp_buf env,  int val) ;  /*跳轉(zhuǎn)*/

setjmp 參數(shù) env 的類型是一個特殊類型 jmp_buf。這一數(shù)據(jù)類型是某種形式的數(shù)組，其中存放 在調(diào)用 longjmp 時能用來恢復棧狀態(tài)的所有信息。因為需在另一個函數(shù)中引用 env 變量，所以應該將 env 變量定義為全局變量。
longjmp 參數(shù) val，它將成為從 setjmp 處返回的值。

#include <stdio.h>  
#include <setjmp.h>  

static jmp_buf buf;  

void second(void)   
{  
    printf("second\n");  
    longjmp(buf,1);              
    // 跳回setjmp的調(diào)用處使得setjmp返回值為1  
}  

void first(void)   
{  
    second();  
    printf("first\n");            
    // 不可能執(zhí)行到此行  
}  

int main()   
{     
    if (!setjmp(buf))   
    {  
        // 進入此行前，setjmp返回0  
        first();  
    }   
    else   
    {     
        // 當longjmp跳轉(zhuǎn)回，setjmp返回1，因此進入此行  
        printf("main\n");  
    }  

    return 0;  
}

直接調(diào)用 setjmp 時，返回值為 0，這一般用于初始化（設(shè)置跳轉(zhuǎn)點時）。以后再調(diào)用 longjmp 宏時用 env 變量進行跳轉(zhuǎn)。程序會自動跳轉(zhuǎn)到 setjmp 宏的返回語句處，此時 setjmp 的返回值為非 0，由 longjmp 的第二個參數(shù)指定。
一般地，宏 setjmp 和 longjmp 是成對使用的，這樣程序流程可以從一個深層嵌套的函數(shù)中返回。

變長參數(shù)列表

\ 頭文件定義了一些宏，當函數(shù)參數(shù)未知時去獲取函數(shù)的參數(shù)變量：typedef va_list

宏：
va_start()
va_arg()
va_end()

va_list 類型通過 stdarg 宏定義來訪問一個函數(shù)的參數(shù)表，參數(shù)列表的末尾會用省略號省略
( va_list 用來保存 va_start , va_end 所需信息的一種類型。為了訪問變長參數(shù)列表中的參數(shù)，必須聲明 va_list 類型的一個對象 )

我們通過初始化( va_start )類型為 va_list 的參數(shù)表指針，并通過 va_arg 來獲取下一個參數(shù)。

//求任意個整數(shù)的最大值
#include <stdio.h>  
#include <stdarg.h>  

int maxint(int n, ...)         /* 參數(shù)數(shù)量由非變長參數(shù)n直接指定 */  
{  
    va_list ap;  
    int     i, arg, max;  

    va_start(ap, n);           /* ap為參數(shù)指針，首先將其初始化為最后一個具名參數(shù), 以便va_arg獲取下一個省略號內(nèi)參數(shù) */  
    for (i = 0; i < n; i++) {  
        arg = va_arg(ap, int); /* 類型固定為int, 按照給定類型返回下一個參數(shù) */  
        if (i == 0)              
            max = arg;             
        else {  
            if (arg > max)  
                max = arg;  
        }  
    }  
    va_end(ap);  
    return max;  
}  

void main()  
{  
    printf("max = %d\n", maxint(5, 2, 6, 8, 11, 7));     
}  

可變長數(shù)組

歷史上，C語言只支持在編譯時就能確定大小的數(shù)組。程序員需要變長數(shù)組時，不得不用malloc或calloc這樣的函數(shù)為這些數(shù)組分配存儲空間，且涉及到多維數(shù)組時，不得不顯示地編碼，用行優(yōu)先索引將多維數(shù)組映射到一維的數(shù)組。
ISO C99引入了一種能力，允許數(shù)組的維度是表達式，在數(shù)組被分配的時候才計算出來。

#include <stdio.h>  

int  main(void)  
{  
    int n, i ;  

    scanf("%d", &n) ;   

    int array[n] ;   
    for (; i<n; i++)  
    {  
        array[i] = i ;  
    }  

    for (i=0; i<n; i++)  
    {  
        printf("%d,", array[i]) ;  
    }  

    return 0;  
} 

注意：
如果你需要有著變長大小的臨時存儲，并且其生命周期在變量內(nèi)部時，可考慮VLA（Variable Length Array，變長數(shù)組）。但這有個限制：每個函數(shù)的空間不能超過數(shù)百字節(jié)。因為 C99 指出邊長數(shù)組能自動存儲，它們像其他自動變量一樣受限于同一作用域。即便標準未明確規(guī)定，VLA 的實現(xiàn)都是把內(nèi)存數(shù)據(jù)放到棧中。VLA 的最大長度為 SIZE_MAX 字節(jié)?？紤]到目標平臺的棧大小，我們必須更加謹慎小心，以保證程序不會面臨棧溢出、下個內(nèi)存段的數(shù)據(jù)損壞的尷尬局面。

switch語句中的case

case支持范圍取值(gcc擴展特性)

#include <stdio.h>  

int  main(void)  
{  
    int i=0;   
    scanf("%d", &i) ;  

    switch(i)  
    {  
     case 1 ... 9:  putchar("0123456789"[i]);     
     case 'A' ... 'Z':    //do something  
     }   

     return 0;  
}  

case 關(guān)鍵詞可以放在if-else或者是循環(huán)當中

switch (a)  
{  
    case 1:    ;  
      // ...  
      if (b==2)  
      {  
        case 2:;  
        // ...  
      }  
      else case 3:  
      {  
        // ...  
        for (b=0;b<10;b++)  
        {  
          case 5:   ;  
          // ...  
        }  
      }  
      break;  

    case 4:  
} 

指定初始化（C99）

在C99之前，你只能按順序初始化一個結(jié)構(gòu)體。在C99中你可以這樣做：

struct Foo {
    int x;
    int y;
    int z;
};
Foo foo = {.z = 3, .x = 5};

這段代碼首先初始化了foo.z,然后初始化了foo.x. foo.y 沒有被初始化，所以被置為0。
這一語法同樣可以被用在數(shù)組中。以下三行代碼是等價的：

int a[5] = {[1] = 2, [4] = 5};
int a[]   = {[1] = 2, [4] = 5};
int a[5] = {0, 2, 0, 0, 5};

受限指針（C99）

關(guān)鍵字 restrict 僅對指針有用，修飾指針，表明要修改這個指針所指向的數(shù)據(jù)區(qū)的內(nèi)容，僅能通過該指針來實現(xiàn)，此關(guān)鍵字的作用是使編譯器優(yōu)化代碼，生成更高效的匯編代碼。

int foo (int* x, int* y)  
{  
    *x = 0;  
    *y = 1;  
    return *x;  
} 

很顯然函數(shù)foo()的返回值是0，除非參數(shù)x和y的值相同。可以想象，99％的情況下該函數(shù)都會返回0而不是1。然而編譯起必須保證生成100%正確的代碼，因此，編譯器不能將原有代碼替換成下面的更優(yōu)版本：

int f (int* x, int* y)  
{  
    *x = 0;  
    *y = 1;  
    return 0;  
} 

現(xiàn)在我們有了 restrict 這個關(guān)鍵字，就可以利用它來幫助編譯器安全的進行代碼優(yōu)化了，由于指針 x 是修改 x的唯一途徑，編譯起可以確認 “ y=1; ”這行代碼不會修改 * x的內(nèi)容，因此可以安全的優(yōu)化。

int f (int *restrict x, int *restrict y)  
{  
    *x = 0;  
    *y = 1;  
    return 0;  
}  

很多C的庫函數(shù)中用restrict關(guān)鍵字：
void memcpy( void restrict dest ,const void restrict src,sizi_t n)
這是一個很有用的內(nèi)存復制函數(shù)，由于兩個參數(shù)都加了 restrict 限定，所以兩塊區(qū)域不能重疊，即 dest 指針所指的區(qū)域，不能讓別的指針來修改，即 src 的指針不能修改. 相對應的別一個函數(shù) memmove(void dest,const void * src,size_t)則可以重疊。

靜態(tài)數(shù)組索引（C99）

void f(int a[static 10]) {
    /* ... */
}

你向編譯器保證，你傳遞給 f 的指針指向一個具有至少10個 int 類型元素的數(shù)組的首個元素。我猜這也是為了優(yōu)化；例如，編譯器將會假定 a 非空。編譯器還會在你嘗試要將一個可以被靜態(tài)確定為 null 的指針傳入或是一個數(shù)組太小的時候發(fā)出警告。

void f(int a[const]) {
    /* ... */
}

你不能修改指針 a.，這和說明符 int * const a.作用是一樣的。然而，當你結(jié)合上一段中提到的 static 使用，比如在int a[static const 10] 中，你可以獲得一些使用指針風格無法得到的東西。

多字符常量

int x = 'ABCD' ;  

這會把 x 的值設(shè)置為 0×41424344（或者0×44434241，取決于大小端）我們一般的小端機上，低位存在低字節(jié)處，DCBA 依次從低字節(jié)到高字節(jié)排列。
這只是一種看起來比較炫酷的寫法，一般沒什么用。