From 466080952b2f9c8453b1495d25611fa48ac4d9af Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: e2hang <2099307493@qq.com> Date: Tue, 23 Dec 2025 20:08:44 +0800 Subject: [PATCH] C --- C/Ccompile.md | 294 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ C/数据类型.md | 372 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 2 files changed, 666 insertions(+) create mode 100644 C/Ccompile.md create mode 100644 C/数据类型.md diff --git a/C/Ccompile.md b/C/Ccompile.md new file mode 100644 index 0000000..7bf4735 --- /dev/null +++ b/C/Ccompile.md @@ -0,0 +1,294 @@ +好，这个问题问得**非常本质**，而且一看就是你已经开始从“会写代码”往“懂工具链 / 懂底层”走了 👍 +我分三层给你捋清楚：**编译器有哪些 → 编译/汇编/链接的指令 → C 与 C++ 在编译层面的真实差异**。 + +--- + +## 一、主流 C / C++ 编译器版图（你必须认识的） + +### 1️⃣ GCC / G++ + +* **全名**：GNU Compiler Collection +* **支持语言**：C / C++ / Fortran / Go / Obj-C / … +* **命令**： + + * `gcc` → 主要用来编 C + * `g++` → 主要用来编 C++ +* **平台**：Linux / WSL / macOS / *nix +* **特点**： + + * 工业级事实标准 + * 参数多、控制力极强 + * 对 ABI、链接、底层非常“真实” + +📌 **重点**： +`gcc` 和 `g++` **底层是同一个编译器**，区别在： + +* 默认语言不同 +* 是否自动链接 `libstdc++` +* 是否启用 C++ 语义（name mangling、异常等） + +--- + +### 2️⃣ Clang / Clang++ + +* **LLVM 系列** +* **命令**： + + * `clang` + * `clang++` +* **平台**：Linux / macOS / Windows +* **特点**： + + * 错误提示极其友好（新手 + 老手都爱） + * 编译速度快 + * AST、静态分析能力强 + +📌 **现实情况**： + +* macOS 上的 `gcc` 实际就是 `clang` +* 现代 C++ 项目大量使用 clang + +--- + +### 3️⃣ MSVC（Windows 专属） + +* **微软官方编译器** +* **命令**： + + * `cl.exe` +* **特点**： + + * Windows ABI 官方实现 + * C++ 标准支持偏慢但稳定 + * 和 Visual Studio 深度绑定 + +📌 **注意**： + +* MSVC ≠ GCC / Clang +* 一些 GCC 的参数 **在 MSVC 上完全不存在** + +--- + +### 4️⃣ 其他你只需“知道存在”的 + +| 编译器 | 用途 | +| --------------- | -------------- | +| TinyCC (tcc) | 极快、教学 | +| Intel ICC / ICX | 性能优化 | +| ARM GCC | 嵌入式 | +| MinGW | Windows 上的 GCC | + +--- + +## 二、C / C++ 编译的**完整流程**（不是一句 gcc） + +### 🧠 真相：**编译 = 4 个阶段** + +```text +源代码 + ↓ +预处理（cpp） + ↓ +编译（cc1 / clang） + ↓ +汇编（as） + ↓ +链接（ld） +``` + +--- + +## 三、你问的重点①：**“各种指令”是哪些？** + +### 1️⃣ 预处理指令（只和文本有关） + +```bash +gcc -E a.c +``` + +| 指令 | 作用 | +| ---------------- | ---- | +| `#include` | 文本展开 | +| `#define` | 宏替换 | +| `#ifdef` / `#if` | 条件编译 | + +📌 **关键点**： + +* C 和 C++ **完全一样** +* 预处理器不知道“类型”“函数”“类” + +--- + +### 2️⃣ 编译阶段指令（最核心） + +#### 基础用法 + +```bash +gcc -c a.c # 只编译，不链接 +g++ -c a.cpp +``` + +#### 常用编译参数 + +| 参数 | 含义 | +| -------------------------------- | ---- | +| `-std=c11 / c17 / c++17 / c++20` | 标准 | +| `-Wall -Wextra` | 警告 | +| `-O0 -O2 -O3` | 优化 | +| `-g` | 调试信息 | +| `-fno-omit-frame-pointer` | 调试友好 | +| `-fsanitize=address` | ASan | + +📌 **重点差异**： + +* C++ 会启用： + + * **函数重载** + * **模板实例化** + * **名字修饰（name mangling）** + +--- + +### 3️⃣ 汇编层（你开始接触底层时很重要） + +```bash +gcc -S a.c +g++ -S a.cpp +``` + +📌 差异点： + +* C++ 生成的汇编： + + * 函数名会被改写（`_Z3addii`） + * 有构造 / 析构 / 异常展开 +* C： + + * 函数名基本原样 + +--- + +### 4️⃣ 链接阶段（很多“玄学错误”的源头） + +```bash +gcc a.o b.o -o app +g++ a.o b.o -o app +``` + +#### **最重要的差异** + +| 行为 | gcc | g++ | +| ----------------- | --- | --- | +| 自动链接 libstdc++ | ❌ | ✅ | +| 支持 new / iostream | ❌ | ✅ | + +📌 经典坑： + +```bash +gcc main.cpp +# undefined reference to std::cout +``` + +因为 **gcc 不自动链接 C++ 标准库** + +--- + +## 四、你问的重点②：**C 与 C++ 在“编译器层面”的差异** + +### 1️⃣ 语言前端不同 + +| 项目 | C | C++ | +| ---- | -- | --- | +| 类型系统 | 简单 | 极复杂 | +| 模板 | ❌ | ✅ | +| 函数重载 | ❌ | ✅ | +| 名字修饰 | ❌ | ✅ | + +📌 本质： + +> **同一个编译器，不同“语言前端”** + +--- + +### 2️⃣ Name Mangling（超级重要） + +```cpp +int add(int a, int b); +``` + +| 语言 | 符号名 | +| --- | ---------- | +| C | `add` | +| C++ | `_Z3addii` | + +所以你见过： + +```cpp +extern "C" { + void foo(); +} +``` + +👉 **是为了让 C++ 用 C 的符号规则** + +--- + +### 3️⃣ 运行时支持完全不同 + +| 项目 | C | C++ | +| ----- | ---- | --------- | +| 构造/析构 | ❌ | ✅ | +| RTTI | ❌ | ✅ | +| 异常 | ❌ | ✅ | +| 标准库 | libc | libstdc++ | + +📌 所以： + +* C 程序 = **非常薄** +* C++ 程序 = **编译器 + 运行时体系** + +--- + +### 4️⃣ ABI 差异（工程级别） + +* C ABI：**几乎永远稳定** +* C++ ABI： + + * 不同编译器、不同版本可能不兼容 + * 这就是为什么库常用 **C 接口** + +--- + +## 五、给你一个“认知升级总结” + +> 🔥 **C 是“能跑就行的语言”** +> 🔥 **C++ 是“需要编译器深度参与的语言”** + +所以你会发现： + +* 学 C → 多学 **内存、指针、汇编** +* 学 C++ → 多学 **编译模型、ABI、链接、对象模型** + +--- + +## 六、下一步我可以怎么继续帮你？ + +你现在这个问题，**已经明显在向系统级程序员靠拢了**。 +我可以继续给你： + +1️⃣ 用 **同一段代码** 对比 + +* gcc / g++ / clang / msvc +* 汇编输出差异 + +2️⃣ 系统讲一遍 + +* **C++ 对象在内存里的真实布局** +* vtable / 构造顺序 / 析构顺序 + +3️⃣ 专门讲 + +* **链接错误为什么那么玄学** +* undefined reference 背后的逻辑 + +你选一个，我直接给你干到“明白为止”。 diff --git a/C/数据类型.md b/C/数据类型.md new file mode 100644 index 0000000..35383db --- /dev/null +++ b/C/数据类型.md @@ -0,0 +1,372 @@ +好，这个问题问得**非常对味** 👍 +你现在这个阶段，就该把 **C 的类型系统一次性“扫干净”**，否则后面看 SDL / 源码 / 系统接口永远会被各种 `uint32_t`、`size_t`、`intptr_t` 绊住。 + +下面我给你一份 **「工程级·C语言数据类型大全」**，按**来源 + 本质**来分，保证你以后看到一个类型就知道它“从哪来、干嘛用、多大”。 + +--- + +# 一、C 语言内建基本类型（语言核心） + +> 这是 **C 语法本体**，不需要 `#include` + +## 1️⃣ 整型（Integer types） + +### （1）字符整型 + +```c +char // 至少 8 位（实现定义） +signed char // 至少 8 位 +unsigned char // 至少 8 位 +``` + +⚠️ 注意： + +* `char` ≠ `signed char` ≠ `unsigned char` +* `char` 是否有符号是**实现定义** + +--- + +### （2）短整型 + +```c +short +short int +signed short +signed short int + +unsigned short +unsigned short int +``` + +* **至少 16 位** +* 常见：16 位 + +--- + +### （3）整型（最常用） + +```c +int +signed int +unsigned int +``` + +* **至少 16 位** +* 常见： + + * 32 位（现代系统） + +--- + +### （4）长整型 + +```c +long +long int +signed long +unsigned long +``` + +* **至少 32 位** +* 常见： + + * Linux x64：64 位 + * Windows x64：32 位（LLP64） + +--- + +### （5）长长整型（C99） + +```c +long long +long long int +signed long long +unsigned long long +``` + +* **至少 64 位** +* 基本稳定为 64 位 + +--- + +## 2️⃣ 浮点类型 + +```c +float // 单精度 +double // 双精度 +long double // 扩展精度（实现定义） +``` + +常见： + +| 类型 | 位数 | +| ----------- | ------------- | +| float | 32 | +| double | 64 | +| long double | 80 / 128 / 64 | + +--- + +## 3️⃣ 布尔类型（C99） + +```c +#include + +bool // 实际是 _Bool +_Bool +``` + +* `_Bool` 是内建类型 +* `bool` 是宏别名 + +--- + +## 4️⃣ 空类型 + +```c +void +``` + +用途： + +* 无返回值 +* 泛型指针 `void*` + +--- + +# 二、修饰符（类型“调味料”） + +这些**不是独立类型**，而是修饰已有类型： + +```c +signed +unsigned +short +long +``` + +合法组合例子： + +```c +unsigned long long int +signed short +long double +``` + +非法组合： + +```c +unsigned float ❌ +short double ❌ +``` + +--- + +# 三、固定宽度整数（`stdint.h`，**强烈推荐**） + +> 你看到的 `int64_t`、`uint32_t` 全在这 + +```c +#include +``` + +## 1️⃣ 精确宽度（一定存在才定义） + +```c +int8_t uint8_t +int16_t uint16_t +int32_t uint32_t +int64_t uint64_t +``` + +✔ **最常用、最安全** + +--- + +## 2️⃣ 至少 N 位 + +```c +int_least8_t +int_least16_t +int_least32_t +int_least64_t +``` + +--- + +## 3️⃣ 最快类型 + +```c +int_fast8_t +int_fast16_t +int_fast32_t +int_fast64_t +``` + +--- + +## 4️⃣ 指针等宽整数（系统编程必备） + +```c +intptr_t +uintptr_t +``` + +👉 能安全存放指针的整数 + +--- + +## 5️⃣ 最大整数类型 + +```c +intmax_t +uintmax_t +``` + +--- + +# 四、常见 typedef（标准库里“看起来像关键字的东西”） + +## 1️⃣ `stddef.h` + +```c +size_t // sizeof 的结果类型（无符号） +ptrdiff_t // 指针差值（有符号） +nullptr_t // C23 +``` + +--- + +## 2️⃣ `limits.h` / `stdint.h` + +```c +CHAR_BIT // 一个字节多少 bit（通常 8） +INT_MAX +UINT_MAX +``` + +--- + +## 3️⃣ `sys/types.h`（POSIX） + +```c +ssize_t // size_t 的有符号版 +off_t // 文件偏移 +pid_t // 进程 ID +``` + +--- + +# 五、字符 & 文本相关类型 + +```c +char // 字节 / UTF-8 +wchar_t // 宽字符（平台相关） +``` + +C11 还支持： + +```c +char16_t +char32_t +``` + +（但在 C 里用得不多） + +--- + +# 六、非标准但“到处都是”的别名（你问的 uint / uchar） + +⚠️ **这些不是 C 标准！** + +常见于： + +* Windows +* 嵌入式 +* 老代码 +* 游戏 / 引擎 + +```c +typedef unsigned int uint; +typedef unsigned char uchar; +typedef unsigned short ushort; +typedef unsigned long ulong; +typedef long long int64; +typedef unsigned long long uint64; +``` + +👉 **完全是项目自定义** +👉 **千万别假设它们存在** + +--- + +# 七、复合类型（不是基本类型，但必须知道） + +```c +struct +union +enum +``` + +以及： + +```c +typedef +``` + +--- + +# 八、函数 / 指针 / 数组“伪类型” + +```c +int* p; +int (*fp)(int); +int arr[10]; +``` + +它们不是新类型，而是**类型构造方式** + +--- + +# 九、一张“终极速查表”（你该背的） + +### ✅ 必背 + +* `char` +* `int` +* `long` +* `long long` +* `float` +* `double` +* `void` +* `size_t` +* `intptr_t` +* `int32_t / uint32_t` +* `int64_t / uint64_t` +* `bool` + +### ❌ 不该依赖 + +* `uint` +* `uchar` +* `DWORD` +* `BYTE` + +--- + +## 最后一句工程建议（很重要） + +> **写现代 C：** +> +> * 用 `stdint.h` +> * 用 `size_t` +> * 少猜位宽 +> * 不造轮子 typedef + +如果你愿意，下一步我可以帮你做一件事之一： + +* 🔍 把 **SDL 里所有 typedef 拆给你看** +* 🧠 给你出 **“看到类型 → 推断平台行为”训练题** +* 🧱 教你 **自己写一个干净的 `types.h`** + +你选一个，我接着往下带你。