Android工程師為啥要學習c/c++呢？

主要還是自身遇到瓶頸了吧，學習下c的知識，擴充下自己編寫so的能力，不然很多框架確實也是看不懂，特別是涉及到跨端的組件，不懂點底層是真的難搞

乾脆重新學一遍c的知識，順便把開源庫中喜歡用到的pthread，mmap，文件流等linux 操作也過一遍

基礎環境搭建

我是mac，大部分情況下下個clion 就可以直接寫c語言了，但是考慮到Android 底層是linux，並不是mac的osx，所以理想情況下還是希望我們編寫的c程序能直接跑在 linux上，

所以基礎環境的搭建就是基於docker 來搭建一個linux ，然後讓我們的clion 直接遠程到這個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 那邊設置一下 toolchians

然後再編譯一下

再看下我們引用的stdio 頭文件，這裏能看出來引用的是 linux上的頭文件了，有興趣的可以看下這個頭文件linux的實現和 mac上的頭文件實現有何不同

這裏有一點要注意，clion默認的cmake版本比較高，你要連centos7 ，默認的cmake版本低，會編譯失敗

這裏我們只要設置一下版本號為centos的cmake 版本號就行了

另外就是如果一個project 下你有多個main函數入口需要額外設置一下cmake

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

set(CMAKE_C_STANDARD 11)

一個project 下面如果有多個main函數入口需要設置多個add_executable()

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

説實話寫多了java kotlin js 啥的，你會發現 cmake 這東西是真的蠢。。。。

函數的變長參數

```

include

void HandleVarargs(int arg_count,...) { // 用於獲取變長參數 va_list args; // 開始遍歷 va_start(args, arg_count); int j; for ( j = 0; j < arg_count; ++j) { // 取出對應參數 int arg = va_arg(args, int); printf("%d: %d \n", j, arg); } // 結束遍歷 va_end(args); }

int main() { HandleVarargs(4,1,2,5,6); return 0; } ``` 在c中寫個變長參數的函數真的累。。。還要寫這種模版代碼

最坑的是，你在調用這個參數的時候，第一個參數還必須得是你參數的個數。。。

宏

頭文件

這個include 其實就是一個宏，和你直接用define 其實就是一樣的

本質上就是在你編譯的時候把其他函數/變量直接導入過來，好讓編譯器知道你這裏應該怎麼調用一個函數

就這麼簡單

自己寫頭文件

這個也挺麻煩的，其實就是當你想對外提供一個功能，做一個模塊的時候就會用到這個東西，相比java 的無腦，c裏面實在是太麻煩了

可以新建include和src 2個路徑，一個放實現，一個放頭文件

然後我們新建一個頭文件：

``` // // Created by 吳越 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_

```

再新建一個對應的實現 .c 文件

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

include "../include/fac.h"

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

此時不要忘記cmake文件要改一下

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

最後調用一下

```

include

include "include/fac.h"

int main() { printf("sum: %d \n", sum(3, 5)); return 0; } ``` 就這麼簡單！

<> 和 ““ 的區別

前面的代碼可以看到我們都是用的"" 來引用的頭文件，那麼有麼有辦法像引用系統頭文件一樣就用括號呢？其實也是的可以的，但是要去cmake 裏面增加一行代碼

include_directories("include")

這個技巧要掌握一下，否則很多開源代碼你會搞暈的，換句話説拿到開源的代碼還是先看一下 cmake文件吧。

宏函數

```

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; } ``` 看下執行結果：

是不是和預想中的不太一樣？

宏函數和普通函數還是有區別的，他就是直接在編譯的時候替換掉的

稍微改一下：

```

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

```

應該就ok了

宏本質上就是代碼替換，和函數是不一樣的

個人認為，宏函數比函數好的地方就在於他沒有類型限制

宏函數如何換行

```

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; } ```

條件編譯

看下之前寫的代碼：

這些黃色的代碼代表啥意思？作用是什麼？

其實你想一下，這個頭文件裏面聲明瞭一個函數

如果你的程序很大的情況下，如果有多處地方都include了這個頭文件，等於你是不是有多個同名的函數？

那編譯不是會報錯嘛，這裏的黃色代碼就代表是這個意思

條件編譯在某些時候挺有用的，比如你想本地編譯的時候打印調試信息，正式版本不打印

```

include

void dump(){

ifdef DEBUG

printf("debug info");

endif

}

int main(){ dump(); return 0; } ``` 然後在cmake中寫一下：

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

跑一下：

很有意思，你明明沒有定義debug 這個宏，但是運行的結果卻打印了調試信息，這個其實也是cmake 在發揮作用

通常我們可以利用條件編譯來判斷我們到底是在c還是cpp，在mac，還是在windows 還是在linux的環境中

=printf 自動換行

提供了2個版本的實現，明顯宏的實現更簡潔一些

```

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; } ```

有的人覺得 c語言打印個變量也太麻煩了，還要寫百分號，有沒有更簡單的

```

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

```

還有更進一步的：

我們希望打印的時候可以自動把我們的行號，所屬的文件，文件名都打印出來，這樣打印調試信息的就很清晰了大型工程的時候特別有用

```

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

```

字符串

字符串基本知識

c 語言中的字符串必須以 null 也就是\0 為結尾

```

include

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

return 0; } ``` 來看下執行結果：

第一行的結果肯定是不對的，其實問題就是沒有多開闢一個元素位置用來放\0 這一點和其他語言又不一樣

指針

指針的只讀

這裏可以看到編譯報錯了， cp的地址是不能改的，但是值可以修改

反過來看一下：

這裏就是地址可以改，但是值不能修改

還有一種寫法可以看出來，這裏甚至連值都不能改了，

主要還是看 *的位置總結起來就是：

const 如果修飾的是指針，則地址不能修改 const 如果修飾的是值，則值不能修改

其實就是看const的左邊有沒有*

左右值問題

先看下下面這段代碼：

```

include

int main() {

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

執行結果：

要搞清楚一個概念，等號右邊永遠是取出來的值，而等號左邊永遠是一塊地址空間

第一次是把2 這個值賦給位置為0的元素

第二次是 pa這個指針的位置的值也就是位置為0的元素改為3，然後這個pa的指針挪後了一位

第三次就是pa這個指針再挪兩位

指針參數作為返回值

這個務必要搞清楚了，很多開源項目都是大量運用這個技巧

比如説我們前面求和的這個函數

如果你在main函數中調用他會發生什麼呢？

首先在sum這個函數把結果計算出來之後， 是先把這個結果從內存中拷貝到cpu的寄存器中

第二步： 再從cpu的寄存器中將這個值拷貝到內存中

這裏是不是就涉及到兩次拷貝了？如果你這個函數很複雜，是個結構體，這個開銷還是有的，

所以很多時候我們會這麼寫：

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

函數的最後1個或者n個參數作為接收函數的返回值，可以實現函數多返回值，並且省略內存拷貝的開銷

動態分配內存

別的語言動態聲明1個數組是可以的，但是在c語言就比較麻煩了，需要像下面的程序一樣才可以辦到

```

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;

} ```

這裏要注意2點，第一 malloc和free 要成對出現

第二 malloc分配的內存塊最好要第一時間初始化，因為malloc是在堆區上分配的一塊內存，你不知道這塊內存上是什麼值，所以你申請完以後第一時間要做初始化

注意了，這裏有一個大坑，比如我們想把這個初始化的過程作為一個函數來方便調用, 很多人會這麼寫：

``` 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; } ```

看上去好像這段代碼沒什麼問題但是你運行起來就會報錯了, 來看下正確的代碼應該怎麼寫： ``` 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; } ```

可以體會一下這2個寫法的區別，我們首先看一下第一個寫法為什麼不對，

在c語言中，函數都是值傳遞，什麼是值傳遞？

也就是對於第一種寫法來説，

雖然你在方法內部成功malloc了一塊內存，但是指向這塊內存的是你函數的參數，並不是main函數中的指a

一定要切記，函數都是值傳遞的。

那第二種寫法為什麼正確？

首先你傳入的是一個指針的地址

也就是説 aParams = &a

那麼 *aParams 就等於 a

另外也可以關注下 calloc這個函數，這是自動初始化值的，還有一個realloc 重新分配一段內存，通常可以用於動態擴大數組的大小

// 自動初始化 int *b = calloc(size, sizeof(int)); // 在之前的基礎上，重新開闢一段空間，等於是擴大了 b = realloc(b, size * 2); if (b != NULL) { PRINTFLINE("分配成功"); PRINT_INT_ARRAY(b, size); } else{ PRINTFLINE("分配失敗"); } return 0;

函數指針

在c語言中是可以定義一個函數指針的，很意外吧 , 比如説上面那個小節的例子，還可以這麼寫

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

這裏真的很容易迷惑可以看下下面的幾種寫法

``` // f1是一個函數，這個函數的返回值是一個int * 指針 int *f1(int,double );

// f2是一個函數指針，指向一個參數為int，double 返回值是int的函數 int (*f2) (int,double );

// f3和f2 一樣，只不過返回值是一個 int * 的函數 int (f3) (int,double );

// 函數的指針可以定義數組，但是函數不能定義數組 int (*f5[]) (int,double); ```

當然還可以指定別名

// 定義這個函數指針的別名 typedef int (*Func)(int, int); int Add(int x, int y) { return x + y; } 然後去調用他

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

這裏有點繞，但是沒關係我們可以在覺得看不懂代碼的時候複製一下類型到下面的網站讓他給你答案即可

到這裏看一下到底是啥類型

Android JNI 編程 - C語言基礎知識 (一)

Android工程師 為啥要學習c/c++呢？

基礎環境搭建

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

一個project 下面如果有多個main函數入口 需要設置多個add_executable()

函數的變長參數

include

include

宏

頭文件

自己寫頭文件

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 ““ 的區別

宏函數

include

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

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

宏函數如何換行

include

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

條件編譯

include

ifdef DEBUG

endif

=printf 自動換行

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

字符串基本知識

include

include

指針

指針的只讀

左右值問題

include

include

指針參數作為返回值

動態分配內存

include

include

include

函數指針

Android工程師為啥要學習c/c++呢？

一個project 下面如果有多個main函數入口需要設置多個add_executable()