### C语言面试必看知识点详解
#### 一、C语言概述
**1.1.1.1 基本知识点**
1. **C语言起源**：
- **起源时间**：C语言最初由丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie）在1972年左右开发。
- **发明者**：丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie），在贝尔实验室工作期间创造了C语言。
2. **C语言优势**：
- **便携性**：C语言的程序可以很容易地移植到不同的计算机系统上。
- **高效性**：C语言接近硬件层面，因此能够编写出运行效率非常高的程序。
- **灵活性**：C语言提供了丰富的控制结构和数据类型，使得程序员能够灵活地实现各种功能。
- **广泛的应用领域**：C语言在操作系统、嵌入式系统、游戏开发等领域有着广泛的应用。
- **强大的库支持**：C语言拥有大量的标准库和其他第三方库，这些库可以大大简化编程工作。
3. **C语言未来发展**：
- **与其他语言结合**：随着新的编程语言和技术的发展，C语言将更多地与Python、JavaScript等语言结合使用。
- **持续改进**：为了适应现代计算环境的需求，C语言将继续更新和完善。
- **教育领域的普及**：C语言作为编程基础学习的一部分，将在教育领域继续发挥重要作用。
4. **C语言不足**：
- **内存管理复杂**：C语言缺乏自动垃圾回收机制，需要手动管理内存。
- **安全性问题**：由于直接操作内存，容易出现缓冲区溢出等问题。
- **学习曲线较陡峭**：对于初学者来说，C语言的学习门槛相对较高。
5. **C语言的标准**：
- **ANSI C (C89)**：这是第一个正式的C语言标准，发布于1989年。
- **ISO/IEC 9899 (C90)**：1990年发布的国际标准，与ANSI C略有不同，但基本上一致。
#### 二、C语言数据类型
**1.1.2.1 基本知识点**
1. **基本数据类型**：
- **整型(int)**：包括`short int`, `int`, `long int`等。
- **字符型(char)**：用于存储单个字符。
- **浮点型(float)**：用于存储实数。
- **双精度浮点型(double)**：用于存储精度更高的实数。
- **长双精度浮点型(long double)**：存储精度更高的浮点数。
2. **字符类型**：
- C语言中的字符类型也是整型的一种，可以使用有符号(`signed`)或无符号(`unsigned`)的形式。
- 例如，`char c = 'A';` 和 `unsigned char uc = 'B';`
3. **布尔类型**：
- C语言标准库中并没有直接提供布尔类型，但在实际应用中可以通过宏定义或者使用`<stdbool.h>`头文件中的`bool`类型来模拟布尔类型。
- 例如，使用宏定义：`#define true 1` 和 `#define false 0`
- 或者使用标准库：`#include <stdbool.h>` 后，可以使用`bool`类型。
4. **整型长度与机器字长关系**：
- 整型的长度通常与机器字长有关，但C标准并未明确规定整型的长度必须等于机器字长。
- 例如，`int`类型在32位系统中通常是32位，在64位系统中可能是32位或64位。
5. **长整型与整型长度关系**：
- 这句话是对的，即“长整型至少应该和整型一样长，而整型至少应该和短整型一样长”。
- 在C语言中，`long int`类型的长度至少与`int`相同，`int`类型的长度至少与`short int`相同。
6. **八进制与十六进制表示**：
- 八进制表示以数字`0`开头（新版C语言规范中推荐使用`0o`或`0O`作为前缀）。
- 十六进制表示以`0x`或`0X`开头。
- 例如，`010`表示八进制的8，`0x10`表示十六进制的16。
7. **字符减法**：
- 这三条语句并不完全等价。
- 第一条语句`value = value - 48;`是数值减法。
- 第二条语句`value = value - '\60';`使用了八进制转义序列，但`\60`实际上是字符`'0'`，因此与第一条语句等效。
- 第三条语句`value = value - '0';`是字符减法，如果`value`是字符类型，则这条语句才是有效的。
8. **枚举类型部分赋值**：
- 枚举类型可以仅对部分成员赋值，其余成员将按顺序自动编号。
- 例如，`enum Jar_Type{CUP = 8, PINT = 16, QUART, HALF_GALLON, GALLON = 128};`
- 这样的定义是合法的。
9. **枚举类型成员值**：
- `QUART`的值是`17`（因为它是`PINT`值+1）。
- `HALF_GALLON`的值是`18`（因为它在`QUART`后面）。
10. **浮点数类型**：
- 浮点数家族包括`float`、`double`和`long double`类型。
11. **浮点数最大值定义**：
- `FLT_MAX`、`DBL_MAX`和`LDBL_MAX`分别定义了`float`、`double`和`long double`的最大值。
- 这些宏定义可以在`<float.h>`头文件中找到。
12. **字符串结束标志**：
- 字符串在C语言中是以空字符`\0`作为结束标志的。
- 例如，字符串`"hello"`实际上存储为`'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'`。
13. **空字符串表示**：
- 空字符串表示为空字符`\0`。
- 即`""`表示一个空字符串。
14. **字符串在表达式中的使用**：
- 当字符串出现在表达式中时，如`printf("%s\n", "Original input.");`，表达式实际上使用的是字符串的地址。
- 这个说法是对的。
15. **数组下标起点**：
- C语言中，数组的下标总是从0开始。
16. **数组越界处理**：
- 这句话是正确的，C编译器通常不会检查数组下标是否越界。
- 例如，`int arr[10]; printf("%d", arr[11]);` 可能会导致未定义行为。
- 示例程序：
```c
#include <stdio.h>
int main() {
int arr[10];
printf("%d\n", arr[10]); // 可能导致未定义行为
return 0;
}
```
17. **typedef机制**：
- `typedef`可以为已存在的数据类型定义一个新的名称。
- 例如，`typedef char *ptr_to_char; ptr_to_char a;` 定义了一个指向字符的指针类型，并声明了一个这样的指针变量。
- `char* ptr_to_char;` 是一个普通的指针声明。
18. **const变量赋值**：
- `const`变量只能在其声明时初始化，或者通过传递给函数的实参初始化。
- 除此之外，`const`变量不能被重新赋值。
- 示例：
```c
int const a = 15; // 初始化
void func(int const b) { /* ... */ } // 通过实参初始化
```
19. **const属性指针**：
- `int const *pci;` 指针指向的数据不可变。
- `int *const cpi;` 指针本身不可变，但指向的数据可以改变。
- `int const *const cpci;` 指针本身及其指向的数据均不可变。
20. **宏定义与const变量的区别**：
- `#define MAX_ELEMENTS 50` 定义了一个预处理器宏，没有类型。
- `int const max_elements = 50;` 定义了一个整型`const`变量。
- 主要区别在于宏替换是在编译阶段完成的，而`const`变量则是在运行时才分配内存。
21. **标识符作用域**：
- 文件作用域：在文件最外层声明的标识符。
- 函数作用域：在函数参数列表或函数体中声明的标识符。
- 代码块作用域：在一对花括号内声明的标识符。
- 原型作用域：在函数声明的参数列表中声明的标识符。
22. **代码块作用域**：
- 这个描述是正确的。
- 例如：
```c
{
int x = 10; // x具有代码块作用域
printf("%d\n", x);
}
```
23. **文件作用域**：
- 这个描述是正确的。
- 例如：
```c
int y = 20; // y具有文件作用域
void func() {
printf("%d\n", y); // 在整个文件内都可以访问y
}
```
24. **链接属性**：
- `external`：可以在多个文件中访问。
- `internal`：仅在当前文件中可见。
- `none`：没有链接属性，仅在当前作用域中有效。
- 示例：
```c
extern int x; // external链接属性
static int y; // internal链接属性
int z; // 缺省为external链接属性
```
25. **extern与static**：
- 这个描述是正确的。
- 例如：
```c
extern int x; // external链接属性
static int y; // internal链接属性
```
如果想要将`x`改为`internal`链接属性，可以在声明时添加`static`关键字：
```c
static extern int x; // internal链接属性
```
26. **变量的初始化与作用域**：
- 变量的初始化与其作用域密切相关。
- 例如，全局变量和静态局部变量可以在声明时初始化，而自动变量则需要在每次调用函数时初始化。
- 示例：
```c
int global_var = 10; // 全局变量，可以在文件的任意位置初始化
void func() {
static int static_local = 20; // 静态局部变量，只在第一次调用时初始化
int auto_local = 30; // 自动局部变量，每次调用函数时初始化
}
```
通过以上内容，我们可以看到C语言面试中经常涉及到的基础知识点，涵盖了C语言的历史背景、基本概念、数据类型以及作用域和链接属性等多个方面。掌握这些知识点对于准备C语言面试非常重要。
