Android工程师为啥要学习c/c++呢？

主要还是自身遇到瓶颈了吧，学习下c的知识，扩充下自己编写so的能力，不然很多框架确实也是看不懂，特别是涉及到跨端的组件，不懂点底层是真的难搞

干脆重新学一遍c的知识，顺便把开源库中喜欢用到的pthread，mmap，文件流等linux 操作也过一遍

基础环境搭建

我是mac，大部分情况下下个clion 就可以直接写c语言了，但是考虑到Android 底层是linux，并不是mac的osx，所以理想情况下还是希望我们编写的c程序能直接跑在 linux上，

所以基础环境的搭建就是基于docker 来搭建一个linux ，然后让我们的clion 直接远程到这个docker上即可

```# CLion remote docker environment (How to build docker container, run and stop it)

Build and run:

docker build -t clion/centos7-cpp-env:0.1 -f Dockerfile.centos7-cpp-env .

docker run -d --cap-add sys_ptrace -p127.0.0.1:2222:22 clion/centos7-cpp-env:0.1

ssh-keygen -f "$HOME/.ssh/known_hosts" -R "[localhost]:2222"

stop:

docker stop clion_remote_env

ssh credentials (test user):

user@password

FROM centos:7

RUN yum -y update \ && yum -y install openssh-server \ make \ autoconf \ automake \ locales-all \ dos2unix \ ninja-build \ build-essential \ gcc \ gcc-c++ \ gdb \ clang \ cmake \ rsync \ tar \ python \ && yum clean all

RUN ssh-keygen -A

RUN ( \ echo 'LogLevel DEBUG2'; \ echo 'PermitRootLogin yes'; \ echo 'PasswordAuthentication yes'; \ echo 'Subsystem sftp /usr/libexec/openssh/sftp-server'; \ ) > /etc/ssh/sshd_config_test_clion

RUN useradd -m user \ && yes password | passwd user

CMD ["/usr/sbin/sshd", "-D", "-e", "-f", "/etc/ssh/sshd_config_test_clion"] ```

去clion 那边设置一下 toolchians

然后再编译一下

再看下我们引用的stdio 头文件，这里能看出来引用的是 linux上的头文件了，有兴趣的可以看下这个头文件linux的实现和 mac上的头文件实现有何不同

这里有一点要注意，clion默认的cmake版本比较高，你要连centos7 ，默认的cmake版本低，会编译失败

这里我们只要设置一下版本号为centos的cmake 版本号就行了

另外就是如果一个project 下你有多个main函数入口需要额外设置一下cmake

``` cmake_minimum_required(VERSION 2.8.12.2) project(cstudy C)

set(CMAKE_C_STANDARD 11)

一个project 下面如果有多个main函数入口需要设置多个add_executable()

add_executable(cstudy date_types.c) add_executable(cstudy2 func_test.c) ```

说实话写多了java kotlin js 啥的，你会发现 cmake 这东西是真的蠢。。。。

函数的变长参数

```

include

void HandleVarargs(int arg_count,...) { // 用于获取变长参数 va_list args; // 开始遍历 va_start(args, arg_count); int j; for ( j = 0; j < arg_count; ++j) { // 取出对应参数 int arg = va_arg(args, int); printf("%d: %d \n", j, arg); } // 结束遍历 va_end(args); }

int main() { HandleVarargs(4,1,2,5,6); return 0; } ``` 在c中写个变长参数的函数真的累。。。还要写这种模版代码

最坑的是，你在调用这个参数的时候，第一个参数还必须得是你参数的个数。。。

宏

头文件

这个include 其实就是一个宏，和你直接用define 其实就是一样的

本质上就是在你编译的时候把其他函数/变量直接导入过来，好让编译器知道你这里应该怎么调用一个函数

就这么简单

自己写头文件

这个也挺麻烦的，其实就是当你想对外提供一个功能，做一个模块的时候就会用到这个东西，相比java 的无脑，c里面实在是太麻烦了

可以新建include和src 2个路径，一个放实现，一个放头文件

然后我们新建一个头文件：

``` // // Created by 吴越 on 2023/2/18. //

ifndef CSTUDY_INCLUDE_FAC_H_

define CSTUDY_INCLUDE_FAC_H_

int sum(int x,int y);

endif //CSTUDY_INCLUDE_FAC_H_

```

再新建一个对应的实现 .c 文件

``` // // Created by 吴越 on 2023/2/18. //

include "../include/fac.h"

int sum(int x,int y){ return x+y; } ```

此时不要忘记cmake文件要改一下

add_executable(cstudy3 hong_test.c src/fac.c)

最后调用一下

```

include

include "include/fac.h"

int main() { printf("sum: %d \n", sum(3, 5)); return 0; } ``` 就这么简单！

<> 和 ““ 的区别

前面的代码可以看到我们都是用的"" 来引用的头文件，那么有么有办法像引用系统头文件一样就用括号呢？其实也是的可以的，但是要去cmake 里面增加一行代码

include_directories("include")

这个技巧要掌握一下，否则很多开源代码你会搞晕的，换句话说拿到开源的代码还是先看一下 cmake文件吧。

宏函数

```

include

define MAX(a, b) a>b?a:b

int main() { printf("max : %d \n", MAX(1, 3)); printf("max : %d \n", MAX(1, MAX(4,3)));

return 0; } ``` 看下执行结果：

是不是和预想中的不太一样？

宏函数和普通函数还是有区别的，他就是直接在编译的时候替换掉的

稍微改一下：

```

define MAX(a, b) (a) >(b) ? (a) :(b)

```

应该就ok了

宏本质上就是代码替换，和函数是不一样的

个人认为，宏函数比函数好的地方就在于他没有类型限制

宏函数如何换行

```

include

define MAX(a, b) (a) >(b) ? (a) :(b)

#define is_hex_char(c) \ ((c)>='0'&& (c)<='9') || \ ((c)>='a' && (c)<='f') int main() { printf("max : %d \n", MAX(1, 3)); printf("max : %d \n", MAX(1, MAX(4, 3))); printf("is hex : %d \n", is_hex_char('a')); return 0; } ```

条件编译

看下之前写的代码：

这些黄色的代码代表啥意思？作用是什么？

其实你想一下，这个头文件里面声明了一个函数

如果你的程序很大的情况下，如果有多处地方都include了这个头文件，等于你是不是有多个同名的函数？

那编译不是会报错嘛，这里的黄色代码就代表是这个意思

条件编译在某些时候挺有用的，比如你想本地编译的时候打印调试信息，正式版本不打印

```

include

void dump(){

ifdef DEBUG

printf("debug info");

endif

}

int main(){ dump(); return 0; } ``` 然后在cmake中写一下：

add_executable(cstudy5 macro_test2.c) target_compile_definitions(cstudy5 PUBLIC DEBUG)

跑一下：

很有意思，你明明没有定义debug 这个宏，但是运行的结果却打印了调试信息，这个其实也是cmake 在发挥作用

通常我们可以利用条件编译来判断我们到底是在c还是cpp，在mac，还是在windows 还是在linux的环境中

=printf 自动换行

提供了2个版本的实现，明显宏的实现更简洁一些

```

include

define PRINTFLINE(format, ...) printf(format"\n",##VA_ARGS)

void Printf(const char *format, ...) { va_list args; va_start(args, format); vprintf(format, args); printf("\n"); va_end(args); }

int main() { Printf("hello"); PRINTFLINE("world"); return 0; } ```

有的人觉得 c语言打印个变量也太麻烦了，还要写百分号，有没有更简单的

```

define PRINT_INT(value) PRINTFLINE(#value": %d",value)

```

还有更进一步的：

我们希望打印的时候可以自动把我们的行号，所属的文件，文件名都打印出来，这样打印调试信息的就很清晰了大型工程的时候特别有用

```

define PRINTFLINE(format, ...) printf("("FILE":%d) %s : "format"\n",LINE, FUNCTION, ##VA_ARGS)

```

字符串

字符串基本知识

c 语言中的字符串必须以 null 也就是\0 为结尾

```

include

int main(){ char string[5]="wuyue"; char string2[6]="wuyue"; PRINTFLINE("string: %s",string); PRINTFLINE("string2: %s",string2);

return 0; } ``` 来看下执行结果：

第一行的结果肯定是不对的，其实问题就是没有多开辟一个元素位置用来放\0 这一点和其他语言又不一样

指针

指针的只读

这里可以看到编译报错了， cp的地址是不能改的，但是值可以修改

反过来看一下：

这里就是地址可以改，但是值不能修改

还有一种写法可以看出来，这里甚至连值都不能改了，

主要还是看 *的位置总结起来就是：

const 如果修饰的是指针，则地址不能修改 const 如果修饰的是值，则值不能修改

其实就是看const的左边有没有*

左右值问题

先看下下面这段代码：

```

include

int main() {

int array[4] = {0}; int pa= array; pa=2; (pa++)=3; (pa+2)=4; PRINT_INT_ARRAY(array,4); return 0; } ```

执行结果：

要搞清楚一个概念，等号右边永远是取出来的值，而等号左边永远是一块地址空间

第一次是把2 这个值赋给位置为0的元素

第二次是 pa这个指针的位置的值也就是位置为0的元素改为3，然后这个pa的指针挪后了一位

第三次就是pa这个指针再挪两位

指针参数作为返回值

这个务必要搞清楚了，很多开源项目都是大量运用这个技巧

比如说我们前面求和的这个函数

如果你在main函数中调用他会发生什么呢？

首先在sum这个函数把结果计算出来之后， 是先把这个结果从内存中拷贝到cpu的寄存器中

第二步： 再从cpu的寄存器中将这个值拷贝到内存中

这里是不是就涉及到两次拷贝了？如果你这个函数很复杂，是个结构体，这个开销还是有的，

所以很多时候我们会这么写：

void sum2(int x, int y, int *result) { *result = x + y; }

函数的最后1个或者n个参数作为接收函数的返回值，可以实现函数多返回值，并且省略内存拷贝的开销

动态分配内存

别的语言动态声明1个数组是可以的，但是在c语言就比较麻烦了，需要像下面的程序一样才可以办到

```

include

int main() { int size = 10; int *array = malloc(sizeof(int) * size); int i; for (i = 0; i < size; ++i) { array[i]=i; } PRINT_INT_ARRAY(array,size) free(array); return 0;

} ```

这里要注意2点，第一 malloc和free 要成对出现

第二 malloc分配的内存块最好要第一时间初始化，因为malloc是在堆区上分配的一块内存，你不知道这块内存上是什么值，所以你申请完以后第一时间要做初始化

注意了，这里有一个大坑，比如我们想把这个初始化的过程作为一个函数来方便调用, 很多人会这么写：

``` void InitIntArray(int *a, int size, int defaultValue) { a = malloc(sizeof(int) * size); int i; for (i = 0; i < size; ++i) { a[i] = defaultValue; } }

int main() { int size = 10; int *a; InitIntArray(a,size,0); PRINT_INT_ARRAY(a, size) free(a); return 0; } ```

看上去好像这段代码没什么问题但是你运行起来就会报错了, 来看下正确的代码应该怎么写： ``` void InitIntArray2(int aparams, int size, int defaultValue) { aparams = malloc(sizeof(int) * size); int i; for (i = 0; i < size; ++i) { (aparams)[i] = defaultValue; } }

int main() { int size = 10; int *a; InitIntArray2(&a,size,0); PRINT_INT_ARRAY(a, size) free(a); return 0; } ```

可以体会一下这2个写法的区别，我们首先看一下第一个写法为什么不对，

在c语言中，函数都是值传递，什么是值传递？

也就是对于第一种写法来说，

虽然你在方法内部成功malloc了一块内存，但是指向这块内存的是你函数的参数，并不是main函数中的指a

一定要切记，函数都是值传递的。

那第二种写法为什么正确？

首先你传入的是一个指针的地址

也就是说 aParams = &a

那么 *aParams 就等于 a

另外也可以关注下 calloc这个函数，这是自动初始化值的，还有一个realloc 重新分配一段内存，通常可以用于动态扩大数组的大小

// 自动初始化 int *b = calloc(size, sizeof(int)); // 在之前的基础上，重新开辟一段空间，等于是扩大了 b = realloc(b, size * 2); if (b != NULL) { PRINTFLINE("分配成功"); PRINT_INT_ARRAY(b, size); } else{ PRINTFLINE("分配失败"); } return 0;

函数指针

在c语言中是可以定义一个函数指针的，很意外吧 , 比如说上面那个小节的例子，还可以这么写

void (*func)(int **aparams, int size, int defaultValue) = &InitIntArray2; size = 30; func(&a, size, 30); PRINT_INT_ARRAY(a, size);

这里真的很容易迷惑可以看下下面的几种写法

``` // f1是一个函数，这个函数的返回值是一个int * 指针 int *f1(int,double );

// f2是一个函数指针，指向一个参数为int，double 返回值是int的函数 int (*f2) (int,double );

// f3和f2 一样，只不过返回值是一个 int * 的函数 int (f3) (int,double );

// 函数的指针可以定义数组，但是函数不能定义数组 int (*f5[]) (int,double); ```

当然还可以指定别名

// 定义这个函数指针的别名 typedef int (*Func)(int, int); int Add(int x, int y) { return x + y; } 然后去调用他

Func func_1 = &Add; PRINTFLINE("result : %d" ,func_1(3, 4));

这里有点绕，但是没关系我们可以在觉得看不懂代码的时候复制一下类型到下面的网站让他给你答案即可

到这里看一下到底是啥类型

Android JNI 编程 - C语言基础知识 (一)

Android工程师 为啥要学习c/c++呢？

基础环境搭建

Build and run:

docker build -t clion/centos7-cpp-env:0.1 -f Dockerfile.centos7-cpp-env .

docker run -d --cap-add sys_ptrace -p127.0.0.1:2222:22 clion/centos7-cpp-env:0.1

ssh-keygen -f "$HOME/.ssh/known_hosts" -R "[localhost]:2222"

stop:

docker stop clion_remote_env

ssh credentials (test user):

user@password

一个project 下面如果有多个main函数入口 需要设置多个add_executable()

函数的变长参数

include

include

宏

头文件

自己写头文件

ifndef CSTUDY_INCLUDE_FAC_H_

define CSTUDY_INCLUDE_FAC_H_

endif //CSTUDY_INCLUDE_FAC_H_

include "../include/fac.h"

include

include "include/fac.h"

<> 和 ““ 的区别

宏函数

include

define MAX(a, b) a>b?a:b

define MAX(a, b) (a) >(b) ? (a) :(b)

宏函数如何换行

include

define MAX(a, b) (a) >(b) ? (a) :(b)

条件编译

include

ifdef DEBUG

endif

=printf 自动换行

include

include

define PRINTFLINE(format, ...) printf(format"\n",##VA_ARGS)

define PRINT_INT(value) PRINTFLINE(#value": %d",value)

define PRINTFLINE(format, ...) printf("("FILE":%d) %s : "format"\n",LINE, FUNCTION, ##VA_ARGS)

字符串

字符串基本知识

include

include

指针

指针的只读

左右值问题

include

include

指针参数作为返回值

动态分配内存

include

include

include

函数指针

Android工程师为啥要学习c/c++呢？

一个project 下面如果有多个main函数入口需要设置多个add_executable()