C语言基础

目录

• C语言的构成
• 标识符
• 常量
• 变量
• 运算符
• 输入输出
• 表达式
• 选择
• 循环
• 数组
• 函数

C语言的构成

• 源程序由函数构成---基本组成单位

• 程序有且只有一个主函数

• 函数体 { } 标识起来的部分

• 每个语句必须以分号结束，预处理命令和函数头以及"}"之后不能加分号

• 注释

• • 块注释/**/，不能嵌套，可以在任何地方
  • 行注释//

• 预处理命令（#include ，#define）以“#”开头的语句

• • 头文件 .h

  • • #include <头文件>

    • 标准库函数 stdio.h ：本身没有输入输出语句，调用标准函数库的输入输出函数来实现的。

    • getchar  putchar  gets puts scanf printf

    • 数学函数 math.h

    • fabs(double x);//浮点数去绝对值
      sqrt(4);//平方根double

    pow(double x,double y);//幂函数，x为底的y次
    sin(x);cos();//x为弧度，返回-1~1
    pi=acos(-1.0);
    1度=pi/180;//1角度
    1(rad)=180/pi;//1弧度

     
    - **字符串函数 `string.h`**
     
    - ```c
    strcpy(字符数组1,字符数组2);//2赋值到1，函数返回1的值（用2替换1
    strcat(字符数组1,字符数组2);//2接到1
    char str1[15]="aaa";
    char str2[15]="bbb";
    strcat(str1, str2);//aaabbb
    strcpy(str2, "ABCDEF");//ABCDEF
    strlen(字符数组);//字符串长度，遇到'\0'或0就返回长度
    char a[5] = { '1', '3', '3', 0 , '3' };//strlen(a)返回3
    char a[5] = { '1', '3','\0', '3' , '3' };//strlen(a)返回2
    strcmp(字符数组1,字符数组2);//字符串大小,相同返回0
    printf("%d", strcmp("12", "12"));//0
    printf("%d", strcmp("1234", "12"));//1
    printf("%d", strcmp("1", "12"));//-1
    //'\0'的ACSII码值为0！

  • stdlib.h

    • abs();//整数绝对值
      rand()//随机函数 0~32767
      产生1-100以内的随机整数：int num = rand() % 100+1;

可引用自定义的头文件

/* 我的第一个 C 程序 */ //注释
#include <stdio.h> // 预处理命令
int main()//主函数
{
   printf("Hello, World! \n");
   return 0; //终止main()函数
}

C语言的程序文件的后缀是 .c ;

经过编译后，生成目标文件文件的后缀是 .obj ;

经过链接后，生成可执行文件的后缀是 .exe 。

C语言程序的三种基本结构是顺序，选择，循环。

C 程序的工作过程是编辑、编译、链接、运行。

静态语义错误（编译时报错）：10/0，%运算类型不正确，b+a（a为数组

动态语义错误（运行时错误）：a/0，死循环，数组下标越界，指针异常，实参传递问题

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标识符

是用来标识变量、函数，或任何其他用户自定义项目的名称。

• 关键字

  • auto、short、int、long、float、double、char、typedef、const、static、void、if、else、switch、case、for、do、while、goto、break、sizeof等

• 预定义标识符

  • print scanf

• 用户定义标识符

  • 与关键字相同会产生编译错误。
  • 与预定义标识符相同，系统并不报错，只是该预定义标识符将失去原定含义。

• 只能由字母，数字，下划线组成。不能以数字开头。

• 区分大小写

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常量

程序运行中不改变的量

整型常量，实型常量，字符常量，字符串常量，符号常量

整型常量：

• 十进制 0~9
• 八进制 以0开头 0~7
• 十六进制 0X或0x开头 0~F

实型常量：

• 小数 十进制
• 指数 e前必须有数字，e后必须为整数

字符常量：''

• ASCII字符集

• 区分大小写

• 转义字符：以 \ 开头

  • \n:换行
  • **\\:反斜线字符 **
  • \ddd：1~3位八进制数代表一个ASCII字符 \101 A
  • \xhh：1~2位十六进制数代表一个ASCII字符 \x65 A

字符串常量：""

符号常量:由预处理命令 #define 定义的常量

/*常量的定义*/
//使用 #define 预处理器。//符号常量不占用内存
#define identifier value
//使用 const 关键字。
const type variable = value;//常变量占内存，值固定
//-------------------------------------------
078         /* 非法的：8 不是八进制的数字 */
032UU       /* 非法的：不能重复后缀 */
.e55          /* 非法的：缺少整数或分数 */
510E          /* 非法的：不完整的指数 */
210f          /* 非法的：没有小数或指数 */
5e3 0.e34 /*合法的*/
0.123   .123  123.  0.0 /*合法的*/

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变量

使用前先定义

/*以下都是正确的*/
int a = 10, b = 12, temp;
int i, j, m, n;
int i = 0;
double d = 0.0;

整型常量，实型常量，字符常量

整型常量：int short long 无符号

字符常量：只能存放一个字符，存储对应ASCII，算术运算是对ASCII码进行运算。

说 明	字符型	短整型	整型	长整型	单精度浮点型	双精度浮点型	无类型
数据类型	char	short	int	long	float	double	void
长度字节	1	2	4	4	4	8
有效数字					7位	15~16位

类型自动转换

自动：低精度向高精度 char<short<int<unsigned<long<float<double

• int i = 4+1.8;//5 舍去小数部分

强转：(类型名)(表达式)

局部变量

• 函数定义
  • auto(默认)：函数中的局部变量，动态地分配存储空间，数据存储在动态存储区中，在调用该函数时，系统会给它们分配存储空间，在函数调用结束后自动释放这些存储空间。
  • register：为了提高效率，C语言允许将局部变量的值放在CPU的寄存器中，这种变量叫“寄存器变量”，只有局部自动变量和形参可以作为寄存器变量。
  • extern：外部变量(全局变量)是在函数的外部定义的，它的作用域为从变量定义处开始到本程序文件的末尾。如果外部变量不在文件的开头定义，其有效的作用范围只限于定义处到文件末尾。
  • static：静态局部变量，属于静态存储类别，在静态存储区内分配存储单元，在程序整个运行期间都不释放。
• 语句定义

全局变量

//若不赋值
int a;//a随机
static int a;//a为0
int a[10];//内容随机
int a[10]={};//多了个大括号，全为0

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运算符

初等运算符>单目运算符>算术运算符>关系运算符逻>辑运算符>条件运算符>赋值运算符>逗号运算符

• 初等运算符 () [] ->//结构体成员运算符

• 单目运算符 ++ --

• • 运算对象可以是int型变量，char型变量，float型变量。

• 算术运算符 + - * / %

• • 求余左右两边必为整型 注意：1%2 结果1 ；7%8结果为7。
  • 所有实数都以双精度运算
  • 除法两边都为整形，预算结果也为整型即舍去小数部分 1/2结果为0

• 关系运算符 == != <= >= < >

• 逻辑运算符 && || !

• 条件运算符 ? :

• 赋值运算符 = += -= *= /= %=

• 逗号运算符 ,

• • 逗号表达式(,)
  • 从左到右逐个计算；

• 逗号表达式作为一个整体，它的值为最后一个表达式的值；

  • 优先级别在所有运算符中最低。

• 位运算符 & | ^ >> << ~

• • 按位与(&)：若两个相应的二进制位都为1，则该位的结果为1，否则为0。
  • 按位或(| )：若两个相应的二进制位中有一个为1，则该位的结果为1，否则为0。
  • 按位异或(^)：若两个二进制位相同，则结果为0，不同则为1。
  • 按位求反(~)：按位取反，即0变1，1变0。
  • 左移（＜<）：将一个数的二进制位全部左移若千位。
  • 右移（＞＞）：将一个数的二进制位全部右移若干位。
  • 按位取反只需要一个操作数
  • 右移运算时，高位在某些情况不是补0

• 字节运算符 sizeof

• • 返回一个对象或者类型所占的内存字节数

  • int i = 5;
    sizeof i;
    printf("%d\n", sizeof i);//4
    printf("%d\n", sizeof(i);//4
    sizeof(int);//ok
    sizeof int;//error

  • 数组的sizeof

  • int site[10] = {1,3,5,4,4};//40
    int site[] = {1,3,5,4,4};//20
    char site[10] = {'R', 'U', 'N', 'O', 'O', 'B'};//10
    char site[] = {'R', 'U', 'N', 'O', 'O', 'B'};//6

• 指针运算符

• • & &a;变量的实际地址
  • * *a;将指向一个变量

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输入输出

单个字符输入输出

putchar()//输出
getchar()//输入
char c = getchar();
printf("c: %c\n", c);

数据格式输入输出

print()//格式化输出
printf("%d\n", NULL);//0
printf("%5d", n);//给定了数字宽度默认是右对齐
printf("%-5d", n);//左对齐
printf("%f\n", NULL);//0.000000 小数精度四舍五入 左对齐前导零无效
printf("%5.2f", n);//一共五位，小数占两位，小数部分四舍五入

scanf()//格式化输入
//输入数据的格式要和控制字符串的格式保持一致。
//函数输入整数或实数时，输入数据之间可以使用空格、tab、回车符
scanf("%d %d", &a, &b);//中间要空格，空格个数不受限制
scanf("%d, %d, %d", &a, &b, &c);//56,45,78↙
scanf("%d is bigger than %d", &a, &b);//25 is bigger than 11↙
//能规定宽度，不能规定精度
scanf("%.5f",&a);//error
/*字符输入*/
//字符输入时不使用空格、tab键、回车等作为分隔符
scanf("%c",&a);
/*字符串输入*/
//输入是字符串所以Scanf函数不识别空格、回车符、制表符
char str[10];
scanf("%s",str);

% //格式字符:可在“％”与格式字符之间插入“宽度说明”、左对齐符号“-”、前导零符号“0”等
d //用于输出十进制数。
o //以八进制数形式输出整数。
x //以十六进制数形式输出整数。
u //用于输出无符号型数据，即输出无符号的十进制数。
c //用于输出一个字符。
s //用于输出一个字符串。
f //用于输出实数(包括单精度型、双精度型），以小数形式输出，使整数部分全部输出。
e //以指数形式输出实数。
g //用于输出实数。

/* 字符串处理函数 */
gets(字符数组)//可以接收带空格的字符串
puts(字符数组)
char str[30];
gets(str);

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表达式

• 自左向右

• 表达式非0为真，0为假

• 表达式输出值真时为1，假时为0

• !>算术运算符>关系运算符>&&>||>赋值运算符

• 表达式语句 以分号为结尾

• 空语句 ;

• 复合语句：块代码{}中定义的变量只能在块代码中使用，可以调用块之外的变量，并更改其值

• • 	int a = 3, b;
    b = a + 3;
      {
      	int c = 2;
      	a *= c + 1;
      	printf("%d\n", c);
      }
    printf("%d\n", a);//9

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选择

if(表达式)语句
    else ;
//上面最近的else
if(a=1)//ok的 a=1 if(a)

switch(表达式){//表达式不能为浮点类型，long类型，字符串类型
    case 常量表达式: 语句;
    default: ;//可以不要
}
//没有使用break终止switch语句的执行，执行完case 后将继续执行后面的

?:
//表达式1?表达式2:表达式3
//表达式1非0，则输出表达式2;表达式1为0，则输出表达式3

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循环

注意没有{}时第一个语句分号即结束！！！

for (表达式1;表达式2;表达式3) {
	printf();
};
//没有表达式2的判断就会无限循环
//for (;;)//无限循环
//for (n;;)//无限循环
//for (;;n++)//无限循环
//for循环可以使用while循环来替换的

while(){
    //先判断再执行
};

do{}while();
//先执行一次再判断

continue;
//结束本次循环，即跳过循环体中con-tinue语句下面尚未执行的语句，转而去重新判定循环条件是否成立，从而确定下一次循环是否继续执行。
break;
//只能出现在循环体内及switch语句内，不能用于其他语句。
//当break语句出现在循环体的switch语句体内时，其作用只是跳出该switch语句体。当break出现在循环体中，但并不在switch语句体内时，则在执行break后，跳出本层循环，当然也不再进行条件判断。

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数组

//一维数组定义
int n[2];
//数组初始化赋值是指在数组定义时给数组元素赋予初值。数组初始化是在编译阶段进行的。这样将减少运行间，提高效率。
int n[2]={1，2};//ok
int k[n];//no //不能用变量说明数组大小
int n[5]="0123";//no
char n[5]="0123";//ok
double balance[5] = {3.4, 7.0, 50.0};//部分赋值，其余0.0补齐
double balance[] = {1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0};//数组大小为5
balance[4] = 50.0;//数组中某的元素的赋值
char site[10] = {'R', 'U', 'N', 'O', 'O', 'B'};//sizeof为10，strlen为6，提示无终止'\0'
char site[6] = {'R', 'U', 'N', 'O', 'O', 'B'};//sizeof为6，strlen情况下长度未知
char site[] = {'R', 'U', 'N', 'O', 'O', 'B'};//sizeof为6，strlen情况下长度未知
char site[] = {'R', 'U', 'N', 'O', 'O', 'B','\0'};//sizeof为长度7，strlen为6
char site[] = "RUNOOB";//sizeof为长度7，strlen为6
//字符数组：空字符'\0'
%c //将字符逐个输入/输出
%s //将整个字符串一次输入/输出
//二维数组定义
//行可以不指定，列一定要指定，指定了个数必须达到
int a[3][4] = {  
 {0, 1, 2, 3} ,   /*  初始化索引号为 0 的行 */
 {4, 5, 6, 7} ,   /*  初始化索引号为 1 的行 */
 {8, 9, 10, 11}   /*  初始化索引号为 2 的行 */
};
int a[][3]={{1,2,3},4,5,6,7};//ok
int a[2][2]={{1},2,3}//ok
int a[2][]={{1,2},{3,4}}//no,列一定要指定
int a[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};//no,少了

//数组查找
//快速排序，冒泡排序，选择排序 n(n-1)/2
//顺序查找：无序表，不管哪种存储类型;有序表，链式存储结构 n
//二分法查找：有序表，顺序存储结构 log2n
int a[10] = { 13,24,35,46,57,68,79,99,127,44 };
int i,low=0, mid=0, hight=9,key=99;
//int high = sizeof(a)/sizeof(a[0]) - 1;//初始数组长度-1
	for (i = 0; i < 10/2; i++) {
		mid = (low + hight) / 2;
		if (key>a[mid]) {
			low = mid + 1;
		}
		else if (key < a[mid]) {
			hight = mid - 1;
		}
		else {
			printf("找到%d",mid);
			break;
		}
	}

---

函数

1. 标准函数：库函数
2. 用户自定义函数

• 函数嵌套调用：不允许嵌套定义函数，但可以嵌套调用函数。
• 函数递归调用：函数可以直接或间接的自己调用自己；函数名或指向函数的指针变量作为实参
• 数组元素作为函数实参；数组名作为函数实参，数组名是整个数组的的首地址
• 声明，形参不分配空间，调用时分配
• 形参-->实参，单向值传递

//若被调用函数在主调函数之前定义,可以省略函数原型声明。以下是返例。
//函数声明：参数类型是必须的
int max(int, int);//ok
//函数定义
int max(int num1, int num2){};//ok
return_type function_name( parameter list )
{
   body of the function
}
//函数值类型不写默认为int
//return表达式值类型与函数值类型不一致则以函数值类型为准。返回一个值。不限于基本数据类型或指针，也可以是结构体类型等，但不能是数组
main(){
    max(a,2);//调用函数
}
//空函数，没有执行语句
int fun(){}