C语言编程时,各种类型的变量该如何初始化?
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来源 | 网络、嵌入式ARM
在敲代码的时候,我们会给变量一个初始值,以防止因为 编译器 的原因造成变量初始值的不确定性。对于数值类型的变量往往初始化为0,但对于其他类型的变量,如 字符型、指针型 等变量等该如何初始化呢?
数值类变量初始化
整型、浮点型的变量可以在定义的同时进行初始化,一般都初始化为 0
。
1int inum = 0; 2float fnum = 0.00f; 3double dnum = 0.00;
字符型变量初始化
字符型变量也可在定义的同时进行初始化,一般初始化为 '\0'
。
1char ch = '\0';
字符串初始化
字符串初始化的方法比较多,我这里简单介绍三种,因为字符串本质上是由一个个字符组成的字符数组,所以其初始化的最终目的, 就是将字符数组里面的一个个字符都初始化为 '\0'
。
""
。
char str [ 10 ] = “” ;
memset
。
char str [ 10 ];
memset ( str , 0 , sizeof ( str ));
方法三 :写一个循环。
char str [ 10 ];
for ( int i = 0 ; i < 10 ; i ++ )
{
str [ i ] = ‘\0’ ;
}
这里比较推荐的是第二种初始化方法。也即使用 memset
进行初始化。
很多人对 memset
这个函数一知半解,只知道它可以初始化很多数据类型的变量,却不知道其原理是什么样的,这里做一下简要的说明: memset
是按照字节进行填充的。
先看下面的一段代码:
int num;
memset ( & num , 0 , sizeof ( int ));
printf ( “step1=%d\n” , num );
memset ( & num , 1 , sizeof ( int ));
printf ( “step2=%d\n” , num );
在讨论之前,我们先看一下运行结果
chenyc@DESKTOP-IU8FEL6:~/src$ gcc -o memset memset.c -g
chenyc@DESKTOP-IU8FEL6:~/src$ ./memset
step1 = 0
step2 = 16843009
chenyc@DESKTOP-IU8FEL6:~/src$
看到这个运行结果,是不是和你想象中的不一样呢?
step1 = 0
相信大家都好理解,可
step2 = 16843009
很多人就不能理解了。按照一般的惯性思维,不是应该
= 1
才对么?
这就是我要说的, memset是按照字节进行填充的。
我们知道,
int
型是4个字节(每个字节有8位),按二进制表示出来就应该是:
00000000 00000000 00000000 00000000
按照按字节填充的原则,step1 的结果就是将4个字节全部填充0,所以得到的结果仍然是0:
00000000 00000000 00000000 00000000
而 step2 则是将每个字节都填充为1 (注意是每个字节,而不是每个byte位) ,所以相对应的结果就应该是:
00000001 00000001 00000001 00000001
16843009
。
所以严格来说,memset函数本身并不具有初始化的功能,而是一个单纯的按字节填充函数,只是人们在使用的过程中,扩展出了初始化的作用。
字符串初始化有一个小窍门,我们知道字符串本质上是字符数组,因此它具有两个特性,
-
字符串在内存里是连续的,
-
字符串遇
'\0'
结束。
所以我们在初始化的时候,总是愿意给字符串本身长度加1的长度的内存进行初始化。
char year [ 4 + 1 ];
memset ( year , 0 , sizeof ( year ));
strcpy ( year , “2018” );
指针初始化
一般来说,指针都是初始化为 NULL
。
int * pnum = NULL ;
int num = 0 ;
pnum = & num ;
指针是个让人又爱又恨的东西,一般的整形、字符串等,初始化之后就可以直接拿来用了,可指针如果初始化为 NULL
后,没有给该指针重新分配内存,则会出现难以预料的错误(最最常见的就是操作空指针引起的段错误)。
在动态内存管理中,由于变量的内存是分配在堆中的,所以一般用 malloc
、 calloc
等函数申请过动态内存,在使用完后需要及时释放,一般释放掉动态内存后要及时将指针置空,这也是很多人容易忽略的。
char * p = NULL ;
p = ( char * ) malloc ( 100 );
if ( NULL == p )
{
printf ( “Memory Allocated at: %x\n” , p );
}
else
{
printf ( “Not Enough Memory!\n” );
}
free ( p );
p = NULL ; //这一行给指针置空必不可少,否则很可能后面操作了这个野指针而不自知,从而导致出现严重的问题
很多人经常会犯的一个错误,我们知道,在指针作为实参进行参数传递时,该指针就已经退化成了数组,所以很多人就想到用 memset
来对该指针进行初始化:
void fun ( char * pstr )
{
memset ( pstr , 0 , sizeof ( pstr ));
…
}
这种写法是不正确的。我们姑且不管指针能不能用 memset
来进行初始化,指针首先保存的是一个4字节的地址,所以 sizeof(pstr)
永远只能 = 4
,这样的初始化就毫无意义。
结构体初始化
结构体的初始化就比较简单了,基本也都是采用 memset
的方式。
typedef struct student
{
int id ;
char name [ 20 ];
char sex ;
} STU ;
STU stu1 ;
memset (( char * ) & stu1 , 0 , sizeof ( stu1 ));
关于初始化结构体的长度问题,也即 memset
的第三个参数,一般来说,传入数据类型和变量名效果是一样的,上例中,下面写法是等价的效果:
memset (( char * ) & stu1 , 0 , sizeof ( STU ));
但是对于结构体数组的初始化,长度就需要注意一下了,还是以上例来做说明:
STU stus [ 10 ];
memset (( char * ) & stus , 0 , sizeof ( stus )); //正确,数组本身在内存里就是连续的,sizeof取出的就是数组的字节长度
memset (( char * ) & stus , 0 , sizeof ( STU )); //错误,只会初始化第一个STU结构体,后面还有9个STU元素并未初始化
memset (( char * ) & stus , 0 , sizeof ( STU ) * 10 ); //正确,效果与第一个是一样的
有些人习惯将 memset
的第二个参数写成以下形式:
memset (( char * ) & stu1 , 0x00 , sizeof ( stu1 ));
只要理解了 memset
是按字节进行填充的,就知道这样写也是正确的,完全没有问题。
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