C 与 C++ 学习笔记：语法、运算符优先级与进阶

一、C 语言入门：Hello World

// hello_world.c
#include <stdio.h>
int main() {
    printf("Hello, World!\n");
    return 0;
}

gcc hello_world.c -o hello_world
./hello_world   # Out: Hello, World!

二、C 核心语法要点

文件 I/O（高级访问）——#include <stdio.h>

• FILE* fopen(char *name, char *mode)：mode 为 r (读)/w (写)/a (追加)，失败返回 NULL
• 三个标准指针：stdin、stdout、stderr
• getc/putc、fprintf/fscanf、fgets/fputs、remove、rename、tmpfile、fclose

错误处理：ferror()、feof()（EOF 时非零）、perror()

底层访问（文件描述符）——#include <fcntl.h>、#include <unistd.h>

• open/close/read/write/lseek/unlink/create
• 标准描述符：0 = 标准输入、1 = 标准输出、2 = 标准错误

结构体 struct：定义后用 . 访问（结构变量）或 -> 访问（结构指针）

struct packet { int size; double length; double breadth; };
struct packet *p = malloc(sizeof(struct packet));
p->size = 100;

联合体 union：所有字段共享同一内存地址（同一起始地址）

union S { uint32_t w; uint16_t hw; uint8_t b; };

注意小端机器上字节序会反转显示。

枚举 enum：默认从 0 递增，可当普通变量和常量使用。

位域：用于把多个变量打包进一个机器字节，类型必须为 unsigned int，用 : 指定位长

struct flags {
    unsigned int is_color:1;
    unsigned int is_sound:1;
    unsigned int status:4;
};

typedef 别名：typedef double dist_t; 之后可用 dist_t 代替 double。

三、C/C++ 运算符优先级（16 级，从高到低）

1. 顶级（成员与后缀）：() [] -> . 后缀 ++/--
2. 单目（右结合）：前缀 ++/-- ! ~ * & (type) sizeof new/delete
3. 算术：* / % → + -
4. 位移与关系：<< >> → < <= > >= → == !=（关系高于位运算，此处最易错）
5. 位运算：& > ^ > |（按位与 > 异或 > 或）
6. 逻辑运算（短路）：&& > ||；! 是单目已在上层
7. 条件：?:
8. 赋值：= += 等（右结合）
9. 逗号：,（最低）

记法：优先级高的先算，拿不准就用括号，永远比背优先级更可靠。

四、C++ 入门：Hello World

// hello_world.cpp
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    cout << "Hello, World!" << endl;
    return 0;
}

sudo yum install gcc-c++
g++ hello_world.cpp -o hello_world
./hello_world   # Out: Hello, World!

五、C++ 进阶方向与资源框架

从 C++学习 原篇提炼的进阶主线：

• 模板编程：C++ 模板、模板元编程、特化与偏特化
• 经典书籍：《C++ 模板元编程》《C++ 设计新思维 —— 泛型编程与设计模式之应用》《深入理解 C++…》
• 核心主题：Policy-Based Class Design、Typelist、泛化仿函数、Singleton、Smart Pointers、Object/Abstract Factory、Visitor、MultiMethods
• 参考：菜鸟教程 C++ 模板、awesome-cpp、C++ Template 教学指南