C语言编程时，各种类型的变量该如何初始化？

r囧r小猫 2022-10-29 06:23 110阅读 0赞

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来源 | 网络、嵌入式ARM

在敲代码的时候，我们会给变量一个初始值，以防止因为[**编译器**][Link 1]的原因造成变量初始值的不确定性。对于数值类型的变量往往初始化为0，但对于其他类型的变量，如**字符型、指针型**等变量等该如何初始化呢？

### 数值类变量初始化 ###

整型、浮点型的变量可以在定义的同时进行初始化，一般都初始化为`0`。

1int    inum  = 0;
    2float  fnum = 0.00f;
    3double dnum = 0.00;

# 字符型变量初始化 #

字符型变量也可在定义的同时进行初始化，一般初始化为`'\0'`。

1char ch = '\0';

# 字符串初始化 #

字符串初始化的方法比较多，我这里简单介绍三种，因为字符串本质上是由一个个字符组成的字符数组，所以其初始化的最终目的，就是将字符数组里面的一个个字符都初始化为`'\0'`。

> 方法一:使用空的字符串`""`。

char str[10] = "";

> 方法二:使用`memset`。

char str[10];
    memset(str, 0, sizeof(str));

> 方法三:写一个循环。

char str[10];
    for(int i = 0; i < 10; i++)
    {
        str[i] = '\0';
    }

这里比较推荐的是第二种初始化方法。也即使用`memset`进行初始化。

> 很多人对`memset`这个函数一知半解，只知道它可以初始化很多数据类型的变量，却不知道其原理是什么样的，这里做一下简要的说明：`memset`是按照字节进行填充的。  
> 先看下面的一段代码：

int num；
    memset(&num, 0, sizeof(int));
    printf("step1=%d\n", num);
    memset(&num, 1, sizeof(int));
    printf("step2=%d\n", num);

> 在讨论之前，我们先看一下运行结果

chenyc@DESKTOP-IU8FEL6:~/src$ gcc -o memset memset.c -g
    chenyc@DESKTOP-IU8FEL6:~/src$ ./memset
    step1 = 0
    step2 = 16843009
    chenyc@DESKTOP-IU8FEL6:~/src$

> 看到这个运行结果，是不是和你想象中的不一样呢？  
> `step1 = 0` 相信大家都好理解，可 `step2 = 16843009` 很多人就不能理解了。按照一般的惯性思维，不是应该 `= 1` 才对么？  
> 这就是我要说的，memset是按照字节进行填充的。  
> 我们知道，`int` 型是4个字节（每个字节有8位），按二进制表示出来就应该是：

00000000 00000000 00000000 00000000

> 按照按字节填充的原则，step1 的结果就是将4个字节全部填充0，所以得到的结果仍然是0：

00000000 00000000 00000000 00000000

> 而 step2 则是将每个字节都填充为1 *（注意是每个字节，而不是每个byte位）* ，所以相对应的结果就应该是：

00000001 00000001 00000001 00000001

> 大家可以自己将上面那个二进制数转换成十进制看看，看看是不是`16843009`。  
> 所以严格来说，memset函数本身并不具有初始化的功能，而是一个单纯的按字节填充函数，只是人们在使用的过程中，扩展出了初始化的作用。

字符串初始化有一个小窍门，我们知道字符串本质上是字符数组，因此它具有两个特性，

*  字符串在内存里是连续的，
 *  字符串遇`'\0'`结束。  
    所以我们在初始化的时候，总是愿意给字符串本身长度加1的长度的内存进行初始化。

char year[4+1];
    memset(year, 0, sizeof(year));
    strcpy(year,"2018");

# 指针初始化 #

一般来说，指针都是初始化为`NULL`。

int *pnum = NULL;
    int num = 0;
    pnum = &num;

指针是个让人又爱又恨的东西，一般的整形、字符串等，初始化之后就可以直接拿来用了，可指针如果初始化为`NULL`后，没有给该指针重新分配内存，则会出现难以预料的错误(最最常见的就是操作空指针引起的段错误)。

在动态内存管理中，由于变量的内存是分配在堆中的，所以一般用`malloc`、`calloc`等函数申请过动态内存，在使用完后需要及时释放，一般释放掉动态内存后要及时将指针置空，这也是很多人容易忽略的。

char *p = NULL;  
    p=(char *)malloc(100);  
    if(NULL == p)
    {  
        printf("Memory Allocated at: %x\n",p);  
    }
    else
    { 
        printf("Not Enough Memory!\n");  
    } 
    free(p);  
    p = NULL;   //这一行给指针置空必不可少，否则很可能后面操作了这个野指针而不自知，从而导致出现严重的问题

很多人经常会犯的一个错误，我们知道，在指针作为实参进行参数传递时，该指针就已经退化成了数组，所以很多人就想到用`memset`来对该指针进行初始化：

void fun(char *pstr)
    {
      memset(pstr, 0, sizeof(pstr));
      ...
    }

这种写法是不正确的。我们姑且不管指针能不能用`memset`来进行初始化，指针首先保存的是一个4字节的地址，所以`sizeof(pstr)`永远只能 `= 4`，这样的初始化就毫无意义。

# 结构体初始化 #

结构体的初始化就比较简单了，基本也都是采用`memset`的方式。

typedef struct student
    {
        int id;
        char name[20];
        char sex;
    }STU;
    STU stu1;
    memset((char *)&stu1, 0, sizeof(stu1));

关于初始化结构体的长度问题，也即`memset`的第三个参数，一般来说，传入数据类型和变量名效果是一样的，上例中，下面写法是等价的效果：

memset((char *)&stu1, 0, sizeof(STU));

但是对于结构体数组的初始化，长度就需要注意一下了，还是以上例来做说明：

STU stus[10];
    memset((char *)&stus, 0, sizeof(stus)); //正确，数组本身在内存里就是连续的，sizeof取出的就是数组的字节长度
    memset((char *)&stus, 0, sizeof(STU));  //错误，只会初始化第一个STU结构体，后面还有9个STU元素并未初始化
    memset((char *)&stus, 0, sizeof(STU)*10);  //正确，效果与第一个是一样的

有些人习惯将`memset`的第二个参数写成以下形式：

memset((char *)&stu1, 0x00, sizeof(stu1));

只要理解了`memset`是按字节进行填充的，就知道这样写也是正确的，完全没有问题。

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