使用本地c/c++提升iOS性能之二
基本的c和c++编程
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我将会引导你学习一些简单的c/c++课程，让你对它有一个基本的了解。Objective-C和c/c++有很多共同点，所以在本章你不需要学习很多新的概念。理解c/c++同样能够帮助你更好的编写Objective-C，因为Objective-C是C的一个超集。
c编程
c++同样是c的超集，所以你必须先学会如何使用c，然后在接下来的部分学习c++。我只会讨论使用c编程和iPhone编程不同的那部分。
基本数据类型和函数
c的数据类型很少：integer，floating point，double precision floating point 和characters。在不同的操作系统中，每一种数据类型的二进制位是不同的，甚至在iOS的不同版本中也不同。下面的是每种数据类型的取值范围，但是你不应该太过依赖于这些信息，尤其是在做重要决定的时候：
char：-128到127
integer：-32768到+32767
float：3.4 e-38 到 3.4 e+38
double：1.7 e -308 到 1.7 e +308
还有很多修饰符可以应用带这些基本类型上；例如，short和long可以用在integer上。
short int sh；
long int counterLong；
使用这些修饰符的目的是为integer提供一个更小或更大的范围；例如，short是16位，long是32位。iOS编译器能确保short不比int长，long不比int短。
你也可以使用signed和unsigned修饰符。如果你没有指定任何signed或unsigned，编译器默认使用signed。使用unsigned修饰符，能让数据范围扩大一倍。例如，integer的范围从0到65535.
通常你只需使用integer。如果你想存储一个很大的integer，就添加long修饰符。使用short覆盖int，内存优化非常小，你基本上可以忽略它。
注意：如果你使用Objective-C，你应该使用NSInteger，NSUInteger，和CGFloat。这些是苹果内置的包装类，它们封装了底层的实际数据结构。 |
c没有Boolean数据类型，但是Objective-C有。在c中，如果一个Boolean语句返回true，值是1；否则是0.例如 2==2将返回1，而 2==3将返回0。为了增强代码的可读性，你可能需要定义两个Boolean宏，类似这样：
#define TRUE 1
#define FALSE 0
int t = (1 == 1);
if (t == TRUE) {
// do your work here
}
尽管c函数和Objective-C函数看起来不同，但是你依然需要返回一个值和接收参数。下面是两个c函数的例子：
int pi_value() {
return 3.14;
}
int add_number(int n1, int n2) {
return n1 + n2;
}
指针
指针在c编程中是非常重要的。在Objective-C中，你通常会看到Objective-C有同样的指针概念和语法，例如NSMutableArray *myArray = [NSMUtableArray array]。但是，你不需要知道底层内存的细节，因为在Objective-C中指针可以很简单的认为它是一个对象。但是，如果使用c，你要做的事情将更多，c中指针的概念也更加复杂。
内存指针概念
主存可以看做是一个cell的数组，每一个cell看做是一个字节，每一个数据item存储在cells的group中。一个char存储在一个cell，一个integer存储在两个cell中，而一个long存储在4个cell中。每一个cell都可以被数字化，因此每一个变量将有一个内存地址来存储数据。
图 9-1 内存指针概念
指针是一个变量，它保存了另一个变量的内存地址。例如，图9-1变量p里面的数据保存了变量c的内存地址。所以我们说，p指向了c，你可以用语句 p = &c 来表示它；&操作符返回变量c的内存地址，然后赋值给p。&只能应用在内存中的变量，数组和对象，不能用在表达式或常量上。指针的另一个操作符是*；当它应用到指针，指针操作符然后给定地址内存中的内容。这个过程通常称为解引用。这边有一个源代码显示了是如何进行工作的：
int x = 1, y = 2, a[3];
int *ip; // ip is a pointer that can only point to integer
ip = &x; // ip now points to x
y = *ip; // y is now 1, because you return the data pointed by ip*ip = 0; // x is now 0, I set the data pointed by p to be 0
ip = &a[0]; // ip now points to the first element of array a
值传递和引用传递
在c编程中，你参数传递有两种方式：值传递和引用传递。通过值传递把参数传递给函数是通常的方式。
int add(int t1, int t2) {
return t1 + t2;
}
然而，值传递是不起作用的，如果你想要交换两个变量的值：
void swap(int x, int y) {
int temp;
temp = x;
x = y;
y = temp;
}
int main() {
int x = 3, y = 4;
swap (x, y);
}
问题是在函数返回后，里面的两个变量值并没有交换。当swap方法被调用的时候，x和y的值会被拷贝然后再传递给函数swap(3, 4)。因此，原始的变量值并没有改变。
如果你想要改变存储在变量x和y的内部值，你需要使用引用传递。通过引用传递，x和y的内存地址被传递进来。使用x和y的内存地址，你能够非常简单的修改存储在她们内存的值了。
void swap(int *px, int *py) {
int temp;
temp = *px; // temporarily store the value inside the memory of x
*px = *py; // set the value inside the memory of x.
*py = temp; // set the value inside the memory of y.
}
int main() {
int x = 3, y = 4;
swap (&x, &y);
}
图 9-2 能够让你更好的理解这个过程。
高级数据类型
在c中还有一些高级数据类型：array（数组），string（字符串）和struct（结构体）。这些在Objective-C中都是支持的，但是你应该谨慎的使用，因为会使得代码难以理解，后续维护也变得更加困难。所有这些数据结构在Objective-C中都有对应的包装类，使得代码更加面向对象。但是，在很多情况下，你仍然需要使用c数据结构来提升性能或处理来自c/c++库的调用结果。
Array数组
在Objective-C中，你通常会使用NSArray或NSMutableArray对象来表示一个数组。但是，在c中，你没有这些概念，因此你应该集中在数组的基本概念上。在c中为了定义一个数组，你需要提前知道数组的长度，类似这样的定义：
int a [10]; // an array with maximum ten elements
a[0], a[1], a[2] ... a[9]is the first, second ... tenth elements of the array
指针和数组有非常密切的关系。
int *pa;
pa = &a[0];
这个指针赋值代码将pa指向数组的第一个元素。根据指针那部分解释的，赋值语句 x = *pa，x包含了a[0]的值。
你可以通过简单的算术运算来移动指针指向数组内的不同元素，pa+1会返回下一个元素的地址，pa-1返回上一个元素的地址。图9-3展示了指针在数组内部的算术运算。
这些计算并不依赖于数组内存变量的类似或大小。因此，（pa + i）将返回数组中的第i个元素的地址。另一个在数组和指针之间非常重要的关系是你可以使用 *（aa + i）来引用a[i]。
在数组和指针之间有一个不同点：指针是一个变量，所以pa = a和pa++都是合法的。然而，a = pa和a++是不合法的。
String字符串
在c中字符串常量，例如 "I am Khang"，一个以'\0'结尾的字符数组，这样程序就能够找到数组的结束部分。因为string是一个字符数组，你可以简单的将它赋值给指针。
char *pmessage;
pmessage = "I am Khang";
你可以把string看做是一个正常的数组或指针那样进行操作，如下面的源代码：
void my_string_copy (char *s, char *t) {
while (*s++ = *t++) ;
}
my_string_copy函数是非常简单的；它有两个字符指针，将string t（通过字符指针来表示）中的字符元素赋值给赋值给string s。
注意：当你把数组作为一个参数传递给函数时，c会自动的将它转换为指向数组的指针。 |
这里有另一个例子，使用了字符数组，但是并没有使用指针，它展示了数组和指针的内部转换：
int my_string_length(char *s) {
int i = 0;
while (s[i] != '\0') {
i++;
}
return i;
}
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