一、C语言自我摸索之路

​ 我是一名自动化的本科生，研究生也是学的控制科学与工程，因为在自动控制领域很多东西都是涉及的底层的控制，与硬件打交道比较多，所以学习的都是C语言。

初识C语言

​ 首先就是和大家一样，在大一就学习了C语言，C语言的基础语法，如何编写最基本的程序，最后打印出来结果。在这个阶段没觉得C语言用来干嘛，有什么用，后来也就渐渐的忘记了。

偶遇C语言

​ 说到偶遇，真的完全是巧合，因为当时大三想要直接去实验室的，但是碰巧找的那个老师是做理论的，说我还没学习自动控制的基础理论，还是先学学理论，大四在过来。之后看到身边同学报名了身边的智能车比赛，自己和他就组队参加了。所以直到大三参加了恩智浦智能车大赛（最后与国家一等奖失之交臂，作为大学的遗憾之一），又重新拾起了C语言，这完全是一次巧合，但也正是这一次的偶遇，让我与c语言结下了不解之缘。在这个时候意识到了自己C语言的学习的欠缺，之前课程中的学习根本用处不大，只是认识了基础的语法，但因为那时候一方面比赛，一方面还要兼顾专业课的学习（当然为了保研，哈哈哈），所以还是秉承着够用就好的原则，没有过多追求C语言的知识会的有多深入。

认识C语言

​ 直到大三保研确定之后，我就彻底没有了课业的压力。于是开始了重新着手了C语言的深入学习之中。也是不断的在网上查找各种学习的套路啊，怎么入门啊，怎么提高之类的，我也是不断的看书学习C语言，感觉自己还稍微入门了一点点。也就真正的才刚刚认识C语言，之后就是暂时转移到了数据结构以及算法等其他计算机基础知识的学习，这些在之后的文章之中也会总结。

理解C语言

​ C语言的另一次水平的提高，就是在我准备面试期间，准备的工作岗位就是面向嵌入式软件方面，所以C语言是其中重要的一部分，我又重新拾起了C语言的学习。在面经和各个公司的面试题中查找自己在知识的盲区，发现自己大四当时自以为已经真正学会了C语言还是一塌糊涂（学习还是得脚踏实地啊，不能盲目自信），各种面试题根本不会，也就是开始按照面经与笔试的常见考题不断学习，不断补足知识的盲区。当然也是凭借自己的努力与运气，先后拿到了中兴、海康、tplink、vivo、华为以及一些研究所的offer。个人还是很满意的。

领悟C语言

​ 在经过面试的一系列考核之后，我就思考如何去总结C语言呢，C语言到底是学什么呢？什么样才是学会C语言呢？于是我又重新阅读了之前的大四当时阅读的C语言的书，每读一些，哎这不是C语言笔试面试常考的嘛，这个也是啊。发现原来所有的知识书中都讲了，只是那个时候学习没有抓住重点。这个时候就觉得“参禅之初，看山是山，看水是水；禅有悟时，看山不是山，看水不是水；禅中彻悟，看山仍是山，看水仍是水”也适合于C语言的学习，初学之时C语言好简单啊，怎么样，听到很多人都说我会C语言啊，本科学过啊；稍微深入学习一点，哎呀好难啊，指针好难啊；最后在大量的学习输入之后领悟到C语言就是这些内容。通过重新阅读一遍之前学习的书籍，总结出了自己对于C语言学习之路的见解，所以想分享出来，希望可以为之后学习C语言提供些许帮助。

二、C语言知识结构与难点解析

​ 先来看看我总结的知识思维导图

​ 当你学C语言的时候，可能觉得好多内容啊，但是当你把基础知识（这里不谈编程水平）全部都学了，总是感觉好乱啊，知识很杂，那是因为你没有掌握结构化思维，如果按照结构化思维将C语言知识整理为如上图所示的结构，就会立刻清晰起来，在把繁杂的知识点一点点细化到这个结构中，你会发现原来C语言也没有那么杂，还是很清晰的，看山仍是山，看水仍是水。

​ 对于C语言基础知识等问题，学习的路径书籍在后面分享，这里先谈谈我对于C语言中一些难点的一些思考与感悟。这部分最好在你学完之后在来体会一下，最好也把你的体会也分享给我。

C语言变量与指针的本质

​ 其实C语言最难理解的东西都说是指针，不论是数组啊，还是指向指针的指针，指针数组，数组指针等等，但是我觉得这些东西的本质都是内存，为什么好多底层应用都是用C语言，其中一个重要的因素就是C语言可以直接操作内存，提供更高效的编程。所以在学习指针这部分之前最好先把计算机的体系基础知识补充一下，至少能区分出来内存和硬盘之间的区别吧，一些人说自己学习软件的，却总在说自己手机内存不够用啊，只有128G，下一次得买256G内存的手机，我觉得这样肯定编写不出好程序。也不可能理解C语言的指针的真正的妙用。

​ 所以C语言指针学习其实就是内存的应用，如何通过程序去操作内存。这里全部以32位的操作系统为例，内存其实就是按照字节（8位的二进制数）大小为基本单位，每个字节都会有一个编号，也就是地址，当你访问这个地址的时候，字节里的8位二进制数就会被读出去了，也就是在变量作为赋值运算符右值的时候。在C语言定义变量的时候，那些类型名如int，char，short等，其实就是在内存中取出相应大小连续字节分配到一起，并且以最低的地址作为整个变量的地址，比如定义 char c；就会在内存中分配一个字节的内存，而编译器会把这个变量名替换为地址，这样这个变量与内存就关联起来了。在定义int a；此时就会分配四个字节的内存，现在就相当于把这四个字节连接在一起了，整个四个字节以最低的地址作为变量的地址。编译器将地址与a关联起来，编译为汇编之后，还是采用地址访问的。这就是变量定义的本质。

​ 对于指针来说，其实就是内容装的是地址而已，对于它的定义，在32位系统中，都是分配四个字节作为它的内存空间，而对于类型的定义如int ，char *还是void （ *p ）（int ） 等等，就是定义了指针内存中存在的地址的内存中内容的解析方式。这句话可能比较绕口，来具体解析一下，比如前面定义的两个变量之后，定义两个指针，char * ch=&c；int * num=&a；这里其实编译器给ch和num分配的内存都是4个字节，也就是为什么sizeof（指针）都等于4，其实从内存的角度来看这个问题，就很明白，而不是去死记硬背。这时候的ch这四个字节的内容就是100，num的四个字节的内容就是400，当我们使用去解析指针的时候，这个时候前面对于指针类型的声明才会起作用，比如 *ch 就是去访问地址100也就是变量c的内容，怎么访问呢，是取一个字节，两个字节还是四个字节的内容呢？就是按照指针变量的声明，char * 的char来访问，因为char就是一个字节，所以读取地址100的内存处的一个字节。对于 *num就是访问地址400处的内存，访问几个字节，你应该知道了。图中指针是4个字节，简化了。

​ 介绍到这里，如果我没有说明白，还是在看看后面的书在深入理解一下吧。这就是变量与指针的本质，就是内存，但其实好多C语言的书都没有这么介绍，我觉得对于指针的理解造成一定的难度。这里就引出了一个大问题，变量定义的内存在哪个区域呢，为什么变量在代码位置不同，作用域，存活时间都不同呢？这就是C语言的内存分配模型能够解释这个问题。

C语言内存分配模型

​ 对于C语言内存的分配模型主要有这么几个区域，按照从地址由高到底的顺序排列（linux下的内存分配）：栈（由上向下生长）、堆（由下向上生长）、静态存储区（.bss和.data)、代码区(.text和.rodata).如下图所示：

​ 有了这个就可以分析C语言的变量的作用域，存储类型以及生命周期了。对于在代码块内声明的变量就是局部变量，这样的变量存储在栈上，代码块结束就会释放，也是为什么局部变量不初始化时随机值的原因。全局变量和静态变量都存储在静态存储区，如果初始化不为0就存放在.data段，如果没有初始化或者初始化为0，就会放在.bss段，所以在整个程序运行期间都活着。代码就是存放在代码段，一般这个内存区域都是只读的，不能向该区域写。对于动态申请的内存就是分配在堆中。我个人觉得如果你掌握了这个内存空间分配的模型，对于变量的作用域，存储类型等等为什么会与在代码中声明的位置有关，理解起来会很有帮助。

C语言的操作符与表达式

​ 这是C语言的另一个难点，其实对于这个理解起来呢，就是结合C语言的优先级来分析，因为优先级比较多且杂，具体表格可以查阅相关书籍。这里在网上看过的一个顺口溜，可以帮助记忆。
​ 小括中括指向点, (? "()","[ ]","->", ".")
​ 非反后来自加减; (! ~ ++ --)
​ 负类指针有地址,? (-, 类型转换, , &)?
​ 长度唯一右在前. (sizeof ,单目运算，从右至左)
​ 先乘除，再求余, (, /, %)
​ 加减后，左右移, (+, -, <<, >>)
​ 关系运算左为先. (<, <=, >, >>)
​ 等于还是不等于, (==, !=)
​ 按位运算与异或; (&, ^, | )
​ 逻辑与，逻辑或, (&&, || )
​ 条件运算右至左. (? : )
​ 赋值运算虽然多, (=, +=, -=, =, /=, %=,>>=, <<=, &=, ^=, |=)
​ 从右至左不会错; ( 从右至左)
​ 逗号不是停顿符, ( , )
​ 顺序求值得结果. (顺序求值运算符)
比如 *p++，a=1<<2+3；int * p[10]与int （p)[10]等等。
​ 复杂表达式分析方法
​ 我们在定义一个符号时，首先要搞清楚你定义的符号时谁（第一步:找核心）。举个例子：int p[5]这个式子中p是核心，这里int、、中括号、分号都是为了定义p，因此它是核心。找到核心，第二步找结合。举个例子：int p这里的核心是p，会和谁结合呢，一个是，一个是分号；，根据一般规律分号不结合，因此p与结合。p的左边是int，右边是分号，因为分号不结合，因此p与int结合表示p这个指针指向int型的数据。在举个例子：int p[5]中，核心是p，p左边是int，右边是中括号[]，根据优先级，p与中括号[]结合成数组。p[]左边是int，右边是分号，因为分号不结合，所以p[]与int结合表示数组中的元素是int型的。如果核心与号结合，表示核心是指针；如果核心和中括号结合[],表示核心是数组；如果核心与小括号结合（），表示核心是函数。

三、书籍推荐

入门级书籍

​ C语言程序设计——现代方法（第2版）

​ 这本书我觉得非常适合入门，学习C语言的基础语法，对于入门真的很友好，我在大四重新学习C语言的时候就是学习了这本书，把课后题都亲自去敲程序，才真正的入门C语言，能写出一些小程序了。个人十分推荐，能够把基础打牢。

提升书籍

​ C与指针

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​ 这本书绝对是神级之做，强烈建议读透，之前大四读没什么感觉，在经历过面试的面试题笔试题的洗礼之后，再次阅读发现都是这本书讲过的内容，很适合在有一定的基础之后进行拔高，对于C语言有更深入的认识。在掌握这本书的细节之后，基本的C语言知识应该就都掌握了，不过一定要脚踏实地去学。

​ C陷阱与缺陷

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​ 这本书其实就是讲解了一些C语言的易错点，可以作为上一本的补充，看看自己还哪里有知识的盲点。

​ C专家编程

)

​ 这本书我还真没看的太懂，毕竟很菜，不是专家。不是很推荐，没时间可以不读。

​ 深入理解C指针

​
在看完前面的c与指针之后，如果还是对指针的理解有些疑问，可以继续阅读这本书籍，加深对指针的理解。

加深理解书籍

​ 嵌入式LINUX与物联网软件开发 C语言内核深度解析

​
​ 这本书对于C语言的内存模型讲解的十分不错，包括位操作等，对于前面所说的内存模型理解十分有帮助。

​ C语言深度解剖（第2版）解开程序员面试笔试的秘密

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​ 这本书其实很多内容都是参考c与指针的，里面有作者的一些经验分享以及面试经验的分享，里面还有一套测试题可以用来测试自己C语言的水平。

​ 高质量程序设计指南_C++_C语言(第三版)

​ 这本书也是一本很好的书，里面介绍了作者在工作中应用C语言和c++的宝贵经验，对于使用C语言的代码规范很有帮助。

四、总结

​ 这就是我本人在学习C语言里的一些经验，希望能给后来者提供一些参考，节约一些在书海中寻找好书的时间，当然还有很多优秀的书籍，我没有读过，但是我相信读完这些推荐的书籍，你在C语言的理解上肯定会更近一步的，起码在招聘的C语言基础部分是没有问题的。当然，学的知识还是重在实践，还是要找一些可以应用的项目去学习，把前面学到的c语言知识应用起来，我就是把这些知识应用到修改了之前的实验室用于项目的代码中去了。

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