c语言基础

一、环境搭建

• 编译器（MinGW）

  • 下载地址：https://osdn.net/projects/mingw/downloads/68260/mingw-get-setup.exe
  • 安装中一个注意细节

    需要依次右键标记安装，然后点击Apply Changes

• IDE（CLion）

  • 下载地址：https://www.jetbrains.com/clion/download/other.html
  • 建议选择2022.1.3版本

    需要atob处理后使用：
    
    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

  • 解决中文乱码问题：
    • 按住快捷键Ctrl + shift + alt + /
    • 然后点开弹出的界面中第一项Regestry...
    • 再取消勾选第一个Key（run.process.with.pty）后面的value选项

二、基础语法

• 分类

  • 字符串
  • 数组
  • 整型相关（short、int、long）
  • 指针
  • 结构体
  • 预处理和头文件

• 字符串

  • 在C语言中没有字符串。用 字符数组 来实现字符串（每个字符占1个字节）。

    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    
    int main() {
        // 字符数组 <=> 字符串
        char v1[] = "abc"; 
        // 等价于 char v1[] = {'a', 'b', 'c', '\0'};
        
        char v2[] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o','\0'};
        char v3[] = "def";
    
        // sizeof()方法：用于计算各数据类型或变量所占用字节数，针对字符串，包含末尾的空字符'\0'
        printf("字符串（%s）字节大小：%d\n", v1, sizeof(v1) / sizeof(char)); // 结果：4
    
        // strlen()方法：用于计算一个字符串的长度（不包括字符串末尾的空字符’\0’）
        printf("字符串（%s）长度：%d\n", v1, strlen(v1)); // 结果：3
    
        // strcpy()函数：将一个字符串数组中的值拷贝到另一个字符串数组中，在C语言中，数组是不能直接赋值给另一个数组的。
        char v4[sizeof(v1) / sizeof(char)]; // 定义v4数组，保证大小与v1数组相同
        strcpy(v4, v1); // 使用strcpy()函数将v1的值拷贝到v4中
    
        // strcat()方法：字符串拼接，会修改dest字符串的内容，dest和src字符串必须以空字符('\0')结尾，否则连接的结果可能会不正确。
        strcat(v1, v3);
        printf("字符串（%s）拼接（%s）后结果：%s，长度：%d\n", v4, v3, v1, strlen(v1));
    
        // 字符数组 -> 字符串
        printf("v2值：%s\n", v2);
    }

• 数组

  • 对于数组来说，内部元素是挨个存放，内存地址相邻。
  • 数组中元素固定、类型固定
  • 数组变量，也是（指向）数组第一个元素的内存地址。

    # include <stdio.h>
    
    int main(int argc, char const *argv[]) {
    
        // 字符数组
        char v1[] = "hello";
    
        // 整型数组（每个整型4字节）
        int v2[] = {11, 22, 33, 44, 55};
    
        printf("v1的值为： %p \n", v1);
        printf("v1的值为： %p \n", &v1);
        printf("v1的值为： %p \n", &v1[0]);
        printf("v1的值为： %p \n", &v1[1]);
    
        printf("----------------------------------------\n");
    
        printf("v2的值为： %p \n", v2);
        printf("v2的值为： %p \n", &v2);
        printf("v2的值为： %p \n", &v2[0]);
        printf("v2的值为： %p \n", &v2[1]);
        return 0;
    }
    
    /*输出结果
    v1的值为： 000000c336bff8ba 
    v1的值为： 000000c336bff8ba 
    v1的值为： 000000c336bff8ba 
    v1的值为： 000000c336bff8bb 
    ----------------------------------------
    v2的值为： 000000c336bff8a0 
    v2的值为： 000000c336bff8a0 
    v2的值为： 000000c336bff8a0 
    v2的值为： 000000c336bff8a4 
     */

• 整型相关

  • short ：2字节
  • int ：4字节
  • long：（通常为4字节或8字节，与平台相关，因系统而异）

    # include <stdio.h>
    
    int main(int argc, char const *argv[]) {
    
        // 字符数组
        // signed short v1[] = {11, 22, 33};  //默认是有符号类型
        // unsigned short v1[] = {11, 22, 33};
    
        short v1[] = {-11, 22, 33};
        int v2[] = {11, 22, 33};
        long v3[] = {111,222,333};
        printf("short值：%d，内存地址：%p\n", v1[0], &v1[0]);
        printf("short值：%d，内存地址：%p\n", v1[1], &v1[1]);
        
        printf("----------------------\n");
        printf("int值：%d，内存地址：%p\n", v2[0], &v2[0]);
        printf("int值：%d，内存地址：%p\n", v2[1], &v2[1]);
    
        printf("----------------------\n");
        printf("long值：%d，内存地址：%p\n", v3[0], &v3[0]);
        printf("long值：%d，内存地址：%p\n", v3[1], &v3[1]); // 相邻地址差值是4，
        return 0;
    }
    
    /*
        short值：-11，内存地址：0000009e389ffcfa
        short值：22，内存地址：0000009e389ffcfc
        ----------------------
        int值：11，内存地址：0000009e389ffcec
        int值：22，内存地址：0000009e389ffcf0
        ----------------------
        long值：111，内存地址：0000009e389ffce0
        long值：222，内存地址：0000009e389ffce4
     */

• 指针

  • 本质上是一种数据类型，用于表示某种数据的内存地址，可以实现让多个变量指向同一个值
  • 两个关键字符：
    • &
      • &变量：获取变量指向数据的内存地址
    • *
      • 放在定义变量前：表示指向这个类型的指针【比如：int *v2 = &v1;】
      • 放在指针类型变量前：表示解引用，即获取内存地址中存储的值
  • 一个指针占8字节

    # include <stdio.h>
    
    int main(int argc, char const *argv[]) {
        int v1[] = {11, 22, 33};
        int *p1 = v1; // 等价于&v1、&v1[0]
        printf("指针类型占据字节大小：%d\n", sizeof(p1));
        printf("指针指向的内存地址：%p，存储的数据：%d，指针自身内存地址：%p \n", p1, *p1, &p1);
        p1 += 1;
        printf("指针指向的内存地址：%p，存储的数据：%d，指针自身内存地址：%p \n", p1, *p1, &p1);
        
        char v2[20];
        char *p2 = v2;
        /*
         sprintf函数是C语言中的一个字符串格式化输出函数，用于将数据按照指定的格式输出到字符串中
            参数1：是存放格式化输出结果的字符串的指针
            参数2：格式化字符串
            后面是可变参数
         */
    
        sprintf(p2, "%c", 'h');
        p2 += 1;
        sprintf(p2, "%c", 'e');
        p2 += 1;
        sprintf(p2, "%c", 'l');
        p2 += 1;
        sprintf(p2, "%c", 'l');
        p2 += 1;
        sprintf(p2, "%c", 'o');
        p2 += 1;
        sprintf(p2, "%c", '\0');
        printf("依次添加单个字符后，格式化输出结果：%s \n", v2);
    
        char v3[50];
        int num = 123;
        float f = 3.14;
        sprintf(v3, "数字：%d，浮点数：%f\n", num, f);
        printf("一次性格式化输出结果：%s\n", v3);
        
        return 0;
    }
    
    /*
        指针类型占据字节大小：8
        指针指向的内存地址：00000001001ffd24，存储的数据：11，指针自身内存地址：00000001001ffd18 
        指针指向的内存地址：00000001001ffd28，存储的数据：22，指针自身内存地址：00000001001ffd18 
        依次添加单个字符后，格式化输出结果：hello 
        一次性格式化输出结果：数字：123，浮点数：3.140000
     */

  • 示例：通过指针修改字符串的值

    #include <stdio.h>
    
    int main() {
        char v[] = "hello";
        char *pp = v;
        // 修改字符串的值，等价于后面的操作
        // pp[0] = 'a';
        // pp[3] = 'b';
    
        *pp = 'a';
        pp += 3;
        *pp = 'b';
    
        printf("%s", v); // aelbo
        return 0;
    }

• 指针的指针

  • 一个指针，内部存储了另一个指针的内存地址

    # include <stdio.h>
    
    int main(int argc, char const *argv[]) {
        int v1 = 100;
        int *p1 = &v1;
        int **p2 = &p1;
        int ***p3 = &p2;
        printf("p1：%d，p2：%d，p3：%d \n", *p1, **p2, ***p3); // p1：100，p2：100，p3：100
    
        // 修改v1变量的值，其它变量取值均随之改变
        v1 = 200;
        printf("p1：%d，p2：%d，p3：%d \n", *p1, **p2, ***p3); // p1：200，p2：200，p3：200
        return 0;
    }

    定义指针的指针时，在前面添加*，同理依次添加*；取指针指向的内存地址中存取的数据时，根据变量前面几个*，采用相同数量的*即可

• 结构体

  • 结构体用于将不同的数据类型组合在一起形成一个新的数据类型。
  • 定义：

    结构体的定义可以按照以下格式进行：
    
    struct 结构体名 {
       数据类型 成员变量1;
       数据类型 成员变量2;
       // 可以继续添加其他成员变量
    };
    在这个定义中，struct关键字用于声明一个结构体，后面跟着结构体的名称。花括号内是结构体的成员变量，每个成员变量都由数据类型和变量名组成，用分号分隔。
    
    以下是一个结构体的示例定义：
    struct Person {
       char name[50];
       int age;
       float height;
    };
    在这个示例中，Person是结构体的名称，它包含了一个字符数组成员变量name，一个整型成员变量age，以及一个浮点型成员变量height。

  • 示例

    #include <stdio.h>
    
    // 定义结构体
    struct Person {
        char name[30];
        int age;
        float height;
    };
    
    int main() {
        struct Person v1 = {"eliwang", 28, 1.80};
        printf("%s身高：%.2f \n", v1.name, v1.height);
    
        struct Person *pp = &v1;  // pp是一个变量，他是一个指针类型。 *pp
    
        printf("%s年龄：%d岁 \n", (*pp).name, (*pp).age);
        printf("%s年龄：%d岁 \n", pp->name, pp->age); // 上述的一种简写方式，对于指向结构体的指针，使用箭头运算符->可以直接访问结构体成员
    
        return 0;
    }
    /*
        eliwang身高：1.80 
        eliwang年龄：28岁 
        eliwang年龄：28岁 
     */

  • 单向链表实现

    struct Node{
        int data;
        struct Node *next;
    }
    
    struct Node v3 = {33};
    struct Node v2 = {22, &v3};
    struct Node v1 = {11, &v2};
    
    
    v1.data;                // 11
    v1.next->data;           // 22
    v1.next->next->data;    // 33

• 预处理和头文件

  • 预处理
    • 在程序运行之前会先运行

      • # include <stdio.h>
        
        # define ME  100
        # define SIZE  18
        # define ADD(x1, x2)(x1+x2+100)
        # define DB(x1, x2)(x1*x2)
        
        int main() {
            int data = 19;
            printf("%d-%d-%d \n", ME, SIZE, data); // 100-18-19
            printf("ADD执行结果：%d \n", ADD(20, 40)); // 20 + 40 + 100 = 160
            printf("DB执行结果：%d \n", DB(2 + 3, 40)); // 2 + 3 * 40 = 122，并不会先计算传入的参数结果，而是整体进行替换操作
            return 0;
        }

  • 头文件
    • 头文件的作用是声明函数、变量和数据类型的原型，以便在其他源文件中使用。
    • 头文件通常包含函数和变量的声明，而不包含实际的函数定义。
    • 使用#include<xxx.h>方式引用的是标准库的头文件，而使用#include “xxx.h”方式引用的是自定义的头文件或者项目内的头文件。

      // 项目目录
      ├── main.c
      ├── utils.c
      └── utils.h
      
      
      // utils.h
      int plus(int v1);
      
      
      // utils.c
      int plus(int v1){
          return v1 + 100;
      }
      
      
      // main.c
      # include <stdio.h>
      # include "utils.h"
      
      int main() {
          int data = plus(100);
          printf("结果：%d \n", data);
          return 0;
      }