第一本C语言笔记（下）
11. 数组
（1）数组初始化时，如果初始化数字个数超过存储区个数，就忽略多余数字。如果初始化数字个数少于存储区个数，则后面的存储区自动被初始化为0。
（2）数组名称可以代表数组里第一个存储区的地址。可以对数组名称进行sizeof计算，结果是数组所包含的总字节数。
（3）变长数组：C99规范允许声明数组时使用变量表示数组里包含的存储区个数。但是变长数组不能初始化。
（4）一维、二维少数族名称不可被赋值。对二维数组名进行sizeof计算可以得到数组里面所有存储区的总大小。可以在二维数组名称后加一个下标，这个写法中的下标作为组下标使用。它表示组下标对应组中第一个存储区的地址。
int arr[3][4]; //arr[1] 表示二维数组中 arr[1][0]的地址， 这个写法有时候可以代表一组中的所有存储区（看做一个一维数组）
（5）产生7个1~36之间的整数
#include <stdio.h>
void Product7Numbers(int arr[7])
{
int count = 0, i = 0;
srand(time(0));
//改循环中，负责产生随机数
do{
arr[count] = rand()%36 + 1;
//该循环中，用于检查新产生的随机数是否和之前产生的所有随机数重复
for(i=0; i<=count-1; ++i)
{
if(arr[count] == arr[i])
break;
}
//如果新产生的随机数和之前的所有随机数都不重复，则count加1，表示成功产生一个随机数
if(i == count)
{
count++;
}
}while(count<7);
}
void PrintNumbers(int arr[7])
{
int i = 0;
for(i=0; i<7; i++)
{
printf("arr[%d]: %d\n",i, arr[i]);
}
}
int main()
{
int arr[7] = {0};
PrintNumbers(arr);
Product7Numbers(arr);
PrintNumbers(arr);
return 0;
}
[root@localhost 0701]# vim RandomNum.c
[root@localhost 0701]# gcc RandomNum.c
[root@localhost 0701]# ./a.out
arr[0]: 0
arr[1]: 0
arr[2]: 0
arr[3]: 0
arr[4]: 0
arr[5]: 0
arr[6]: 0
arr[0]: 17
arr[1]: 1
arr[2]: 2
arr[3]: 8
arr[4]: 24
arr[5]: 6
arr[6]: 31
12. 函数
（1）多函数程序执行的模式如下：
a. 整个程序的执行时间被话费成多个端，每个段分给一个函数使用；
b. 任何两个时间段不能相互重叠，并且所用时间段必须连续；
c. 如果函数A把自己的时间分给函数B使用，则函数B结束后必须把后面的时间还给函数A
（2）变量不可以跨函数使用，不用函数内部的变量可以重名。
（3）如果函数多次执行，则每次变量对应的存储区可能不同，volative 声明变量的存储区可以在多个程序中使用。
（4）用于实现数据传递的存储区必须由调用函数提供。
（5）调用函数只有一次机会获得返回值，得到后必须立刻使用或者转存到某个存储区里。
（6）函数名前什么都不写，表示函数有一个整数类型的返回值。（C99中不支持）
（7）只要能当数字使用的内容都可以作为实际参数。
（8）如果小括号里什么都不写，表示函数形参的个数和类型是任意的。
（9）数组是可以作为形参使用的。
（10）使用数组形参可以实现双向数据传递，这种参数叫做输入输出参数。
（11）数组形参声明中可以省略存储区个数。
12. 静态变量
（1）静态变量初始化只在程序开始的时候执行一次。
（2）可以跨函数使用静态变量的存储区。
（3）静态全局变量的作用域只包含声明它的文件内部的所有语句，其生命周期为程序执行期间。
13. 指针
（1）指针变量可以用来记录地址数据，也可以根据记录的地址数据找到来源的存储区。
（2）指针和存储区的捆绑关系在程序执行过程中可能不断变化。
（3）可以把指针看做变量的某种身份，可以使用指针实现针对身份的编程。
#include <stdio.h>
void Sort3Numbers(int* p_a, int* p_b, int* p_c)
{
if(NULL == p_a |NULL == p_b | NULL == p_c)
{
return;
}
int t = 0;
if(*p_c < *p_b)
{
t = *p_c; *p_c = *p_b; *p_b = t;
}
if(*p_b < *p_a)
{
t = *p_b; *p_b = *p_a; *p_a = t;
}
printf("%d %d %d\n", *p_a, *p_b, *p_c);
}
int main()
{
int a=3, b=20, c=1;
Sort3Numbers(&a, &b, &c);
return 0;
}
[root@localhost 0701]# vim Sort3Numbers.c
[root@localhost 0701]# gcc Sort3Numbers.c
[root@localhost 0701]# ./a.out
1 3 20
#include <stdio.h>
void Sort3Numbers1(int** pp_a, int** pp_b, int** pp_c)
{
if(NULL == pp_a |NULL == pp_b | NULL == pp_c)
{
return;
}
int* p_t = NULL;
if(**pp_c < **pp_b)
{
p_t = *pp_c; *pp_c = *pp_b; *pp_b = p_t;
}
if(**pp_b < **pp_a)
{
p_t = *pp_b; *pp_b = *pp_a; *pp_a = p_t;
}
printf("%d %d %d\n", **pp_a, **pp_b, **pp_c);
}
int main()
{
int a=3, b=20, c=1;
int *p_a = &a;
int *p_b = &b;
int *p_c = &c;
Sort3Numbers1(&p_a, &p_b, &p_c);
printf("the mininum is %d\n", *p_a);
return 0;
}
[root@localhost 0701]# vim Sort3Numbers1.c
[root@localhost 0701]# gcc Sort3Numbers1.c
[root@localhost 0701]# ./a.out
1 3 20
the mininum is 1
13. 函数声明
（1）C语言中，函数形参的个数可以不固定，这种参数叫做变长参数（例如 printf 和 scanf ）。
（2）函数的隐式声明：如果编译器首先编译函数调用的语句，就会猜测函数的格式，猜测结果里认为函数有一个整数类型存储区记录返回值，有任意多个不确定类型的形参。
（3）隐式声明中形式参数的类型只能是整数类型或者双精度浮点类型。
（4）如果隐式声明的格式和函数真实的格式不一致则编译时会出错。
14. 递归函数
（1）C语言中一个函数可以调用自己，这种函数叫递归函数。如果一个问题可以拆分成 n 个小问题，其中至少有一个小问题和原来的问题本质是一样的，这种问题就可以采用递归函数解决。
（2）递归函数编写步骤
a. 编写语句描述问题的分解方式（假设递归函数已经完成）
b. 在递归函数的开头编写分支处理无法分解的情况（这个分支必须保证函数可以结束）
（3）采用递归函数解决问题的思路叫递归，采用循环解决同样问题的思路叫递推。
（4）没有初始化的全局变量自耦东被初始化为 0，没有初始化的静态变量被自动初始化为 0。
（5）递归算1+2+3+...+n = ?
#include <stdio.h>
int RecursionAdd(int num)
{
if(num == 1)
{
return 1;
}
return RecursionAdd(num-1) + num;
}
int main(int argc, char** argv)
{
int num = atoi(*(argv+1));
printf("Sun is %d\n", RecursionAdd(num));
return 0;
}
[root@localhost 0701]# vim RecursionAdd.c
[root@localhost 0701]# gcc RecursionAdd.c
[root@localhost 0701]# ./a.out 2
Sun is 3
15. 指针与字符串
（1）地址数据只能参与如下计算过程：
a. 地址 +/- 整数 实际上加减的是 n 个捆绑存储区的大小
b. 地址 - 地址 结果是一个整数，这个整数表示两个地址之间包含的捆绑存储区个数
（2）计算机里对数组下标的处理：
arr[num] ------> *(arr+num)
（3）所有跨函数使用存储区都必须通过指针实现。
（4）函数可以把一个存储区里的地址作为返回值使用，这个时候它需要提供一个指针类型的存储区记录这个返回值。
（5）不可以把非静态局部变量的地址作为返回值使用。
（6）前置 const 和后置 const
const int* p_num; //表示 p_num 所指的存储区中的数字不能修改
int const *p_num1; //表示 p_num1 这个指针的值不能修改
（7）无类型指针通常作为函数的形式 参数使用，可以通过它把任意类型的存储区传递给被调用函数。
（8）字符串 —— C语言中所有的文字信息必须记录在一组连续的字符类型存储区里，所有文件信息必须以 '\0'（ASCII是整数0）字符作为结尾。
（9）所有的字符串都可以采用一个字符类型指针表示。（一般使用字符串字面值或字符数组表示）
（10）编译器在编译时会自动在字符串字面值的末尾增加一个 '\0' 字符。编译器会把字符串字面值替换成第一个字符所在存储区的地址。（程序中内容一样的字符串字面值只有 1 个，多个并列的字符串会被合并成一个）。
（11）只有包含 '\0' 的字符数组才能当做字符串使用。
（12）可以使用字符串字面值对字符数组进行初始化，这个时候 '\0' 字符也会被初始化到字符数组里。
（13）可以使用 %s 作占位符把字符串内容显示在屏幕上。
（14）将一个字符颠倒
#include <stdio.h>
#include <string.h>
char* ReversalCharString(char* p_char, int size)
{
char* p_start = p_char, *p_end = p_char + size - 1;
char temp = 0;
while(p_start < p_end)
{
temp = *p_start;
*p_start = *p_end;
*p_end = temp;
p_start++;
p_end--;
}
return p_char;
}
int main(int argc, char** argv)
{
char* p_test = *(argv+1);
ReversalCharString(p_test, strlen(p_test));
printf("%s\n", p_test);
return 0;
}
[root@localhost 0701]# vim ReversalCharString.c
[root@localhost 0701]# gcc ReversalCharString.c
[root@localhost 0701]# ./a.out ILoveYou
uoYevoLI
（15）指针数组里每个存储区都是一个指针类型的存储区，字符指针数组包含多个字符指针，每个字符指针可以代表一个字符串。所以可以采用字符指针数组带保镖多个相关字符串。例如 int main(int argc, char* argv[])。
16. 字符串相关处理
（1）处理字符串的函数
strlen 统计有效字符个数（'\0'之前的字符），和sizeof不同。
strcat 合并两个字符串（把参数2中的内容追加到参数1的数组中），如果参数1所指的存储区不够大，则会造成严重的错误
strncat 功能和 strcat 一样，它比 strcat 多了一个整数类型参数表示数组里空余存储区的个数
strcmp 比较两个字符串的大小（长度），根据 ASCII 码比较，ASCII 码大则这个字符大。
返回值： 1 —— 前一个字符串大
-1 —— 后一个字符串大
0 —— 相等
strncmp 只比较前 n 个字符
strcpy 把一个字符串复制到字符串数组里（替换原有内容）
memset 把字符数组里多个存储区填充成同一个字符，无返回值。
strstr 在大字符串里查找小字符串的位置，返回值为找到字符串的指针，找不到的时候返回值是NULL。
（2）字符串输入输出函数（#include<stdio.h>）
sprintf 把数字按照格式放在字符数组里形成字符串
例如： sprintf(str, "%d %c %g\n", num, ch, fnum); //把num、ch、fnum 按照 "%d %c %g\n"的geshi8输出到字符数组 str 中。
sscanf 从字符串里获得数字并记录在缓存区里。
例如： sscanf(str, "%d %c %g", &num, %ch, &fnum); //把str字符串中的数字按 "%d %c %g"格式分别保存到 num、ch、fnum 中。
（3）字符串转换成数字
atoi 将字符串中不带小数点的数字字符 转换成 整数类型
atof 将字符串中带小数点的数字字符 转换成 双精度浮点型
17. 宏与程序编译
（1）编译器会在预编译阶段把程序中所有宏名称替换成它所代表的数字。
（2）可以在编译命令中使用 -D 选项指定宏名称所代表的的数字。
gcc -DPI = 3.14f 01macro.c //只有在编译时才知道的数字就应该用宏表示
（3）宏不可以使用自己的存储区和函数进行数据传递。宏也没有形式参数和返回值。
（4）能到数字使用的宏必须写成表达式
#define ABS(n) n >= 0 ? n | 0 - n //宏的参数可以直接代表函数的存储区
（5）宏没有形式参数，所以不能保证优先计算参数内部的操作符。宏里面所有能当数字使用的参数都应该写在小括号里。
（6）条件编译可以让编译器在编译时从 n 组语句中选择一组编译而或略其他组。
#ifdef / #ifndef ... #else ... #endif
#if ... #elif(任意多次) ... #else ... #endif
（7）多文件编译步骤
a. 把所有函数分散在多个不同的源文件里（主函数通常单独占一个文件夹）。
b. 为每个源文件编写配对的头文件（主函数所在的源文件不需要头文件）。
- 所有不分配内存的内容都可以写在头文件里
- 头文件里至少应该包含配对源文件里所有函数的声明
c. 在每个源文件里使用 #include 预处理指令包含所有必要的头文件
- 配对头文件是必需头文件
- 如果源文件里使用了头文件里声明的函数，则这个头文件也是必要头文件
（8）头文件中采用的宏名称应该根据文件路径变化得到，例如 _ADD_H_。
（9）如果希望在一个源文件里使用另一个源文件里声明的全局变量，就需要使用 extern 关键字再次声明这个全局变量。
- 使用 extern 关键字声明变量的语句不会分配内存，所以通常放在头文件里。
（10）不可以在一个源文件里使用另一个源文件中的静态全局变量
18. 结构体
（1）结构体声明中包含的变量声明语句不会分配内存。
（2）结构体变量会分配存储区，它可以用来记录数字。
（3）结构体中，在捆绑过的结构体指针后使用 -> 再加上某个子存储区名称，这个写法可以表示那个子存储区。
p_Person->age 等价于 （*p_person）.age
（4）我们的计算机中，所有的指针都占 4 个字节。
19. 枚举（enum）和联合（union）
（1）计算机把从 0 开始的一组连续的整数分配给枚举类型中的所有名称。
（2）声明枚举时，可以指定某个名称代表的整数，后面的整数也会发生变化。
（3）联合存储区可以当做多种不同类型存储区使用，联合的每个子存储区代表联合存储区一种可写的类型。
（4）联合的所有子存储区开始地址一样，他们所占的位置互相重叠。
（5）联合存储区的大小是最大子存储区的大小
20. 函数指针
（1）二级指针通常作为函数的形式参数使用，这个时候可以让被调用函数使用调用函数的一级指针存储区。
（2）C 语言里，函数也有地址，函数名称可以代表函数的地址。
（3）函数指针可以用来记录函数的地址，函数指针也需要先声明，然后才能使用
- 函数指针声明可以根据函数声明变化得到
- 例如： int add(int, int) --> int (*p_func)(int, int)
（4）函数指针也分类型，不同类型的函数指针适合于不同类型的函数捆绑。
（5）函数指针一旦和函数捆绑，就可以用来调用那个函数。
（6）函数指针可以用作函数的形式参数，会作为实际参数使用的函数叫做回调函数。
21. 动态内存分配
（1）malloc 函数可以动态分配一组连续的字节
它的返回值表示分配好的第一个字节的地址
如果分配失败则返回值为 NULL
malloc 函数用一个无类型指针存储区记录返回值，需要首先强制类型转换成有类型指针然后才可以使用
动态分配内存使用完成后必须释放 free(p_num);
一个函数动态分配内存可以给任何其他函数使用（即延长了动态内存的生命周期）。
22. 文件操作
（1）所有 文件都采用二进制方式记录数字
如果文件里的所有二进制内容都对应字符，则这种文件叫文本文件
除了文本文件以外的所有文件叫做二进制文件
文本文件可以当做二进制文件使用
（2）文件操作的基本步骤
a. 打开文件 fopen("a.txt", "w");
b. 操作文件 fread/fwrite (以二进制方式操作)
c. 关闭文件 fclose(p_file);
（3） fopen 函数
fopen 函数有两个参数，第一个为文件名字符串，第二个为打开文件方式标识
打开文件的方式：
"r" 只能查看文件内容，只能从文件头开始查看。如果文件不存在，打开会失败
"r+" 比"r"多了修改功能
"w" 只能修改文件内容不能查看，只能从文件头开始修改，如果文件不存在就创建文件，如果已存在就删除文件内容
"w+" 比"w"多了查看功能
"a" 只能修改文件内容不能查看，在文件原有内容后面追加新内容，如果我呢间不存在就创建文件，如果文件存在不许修改文件原有内容
"a+" 比"a"多了查看功能
"b" 也是一种文件打开方式，它可以和上面任何一种打开方式混用，这个打开方式表示程序中只能采用二进制方式操作文件
（4）fopen 函数的返回值是一个地址，这个地址应该记录在文件指针里。
程序中只能使用文件指针代表打开的文件
fopen 函数如果打开文件失败则返回值为 NULL
（5）一旦完成对文件的操作之后就必须使用 fclose 函数关闭文件。
fclose 函数需要文件指针作为参数
关闭文件后文件指针成为野指针，必须恢复成空指针
（6）文件操作分两种：
a. 把内存中一组连续存储区的内容拷贝到文件里（写文件）
b. 把文件中一组连续字节的内容拷贝到内存里（读文件）
（7）fread 函数采用二进制方式读文件内容，fwrite 函数采用二进制方式写文件内容。这两个函数都需要四个参数
第一个参数： 内存中第一个存储区的地址
第二个参数： 内存中单个存储区的大小
第三个参数： 希望操作的存储区个数
第四个参数： 文件指针
这两个函数的返回值都表示实际操作的存储区个数。
（8）fprintf 函数可以把数据按照格式记录在文本文件里。这个函数的参数就是在 printf 函数参数的前面加一个文件指针。
（9）fscanf 函数可以按照格式从文本文件里落去数字并记录在存储区里。该函数的参数就是在 scanf 函数参数的前面增加一个文件指针。
（10）ftell 函数可以得到位置指针的数值。
（11）计算机里为每个打开的文件保留一个整数，这个整数表示下一次读写操作的开始位置。这个位置一定在两个相邻的字节之间。这个正式表示文件头开始到这个位置之间包含的字节个数。这个整数叫做文件的位置指针。
（12）每当从文件中获得 N 个字节或者向文件里写入 N 个字节后，位置指针向后移动 N 个位置。
（13）rewind 函数可以把位置指针设置成文件开头。
（14）fseek 函数可以把位置指针设置成文件里的任何位置。如果目标位置在基准位置后则用非负数表示，否则用负数表示。
（15）示例：以结构体为单位读写文件
[root@rockman 0706]# cat filewrite.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
typedef struct{
int id;
float salary;
char name[10];
}Person;
void filewrite(char filepath[16])
{
FILE* pfile = fopen(filepath, "ab");
int i=0, cnt=0;
Person ps;
if(pfile)
{
for(i=0; i<2; i++)
{
printf("Please input your ID:");
scanf("%d", &ps.id);
printf("Please input your name:");
scanf("%s", &ps.name);
printf("Please input your salary:");
scanf("%f", &ps.salary);
cnt = fwrite(&ps, sizeof(ps), 1, pfile);
if(cnt)
{
printf("the record was writen successfully!\n");
}
else{
printf("fwrite error!\n");
}
}
}
fclose(pfile);
pfile = NULL;
}
int main()
{
filewrite("person.bin");
return 0;
}
[root@rockman 0706]# ./write.out
Please input your ID:1
Please input your name:rock
Please input your salary:1111
the record was writen successfully!
Please input your ID:2
Please input your name:mary
Please input your salary:2222
the record was writen successfully!
[root@rockman 0706]# cat fileread.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
typedef struct{
int id;
float salary;
char name[10];
}Person;
void fileread(char filepath[16])
{
FILE* pfile = fopen(filepath, "rb");
int cnt=0;
Person ps;
if(pfile)
{
while(1){
cnt = fread(&ps, sizeof(ps), 1, pfile);
//printf("cnt:%d\n", cnt);
if(cnt)
{
printf("ID:%d, name:%s, salary:%f\n",ps.id, ps.name, ps.salary);
}
else{
break;
}
}
}
fclose(pfile);
pfile = NULL;
}
int main()
{
fileread("person.bin");
return 0;
}
[root@rockman 0706]# ./read.out
ID:1, name:rock, salary:1111.000000
ID:2, name:mary, salary:2222.000000
（16）编程实现文件拷贝功能，类似 cp 命令
[root@rockman 0706]# cat mycp.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
void mycp(char* psrc, char* pdest)
{
char buf[100] = {0};
int size = 0;
FILE* pfsrc = NULL, *pfdest = NULL;
pfsrc = fopen(psrc, "rb");
if(!pfsrc)
{
printf("resouse file open error!\n");
fclose(pfsrc);
pfsrc = NULL;
return;
}
pfdest = fopen(pdest, "wb");
if(!pfdest)
{
printf("destination file open error!\n");
fclose(pfdest);
pfdest = NULL;
return;
}
while(1)
{
size = fread(buf, sizeof(char), 100, pfsrc);
if(!size)
{
break;
}
fwrite(buf, sizeof(char), size, pfdest);
}
fclose(pfdest);
pfdest = NULL;
fclose(pfsrc);
pfsrc = NULL;
return;
}
int main(int argc, char** argv)
{
mycp(*(argv+1), *(argv+2));
return 0;
}
[root@rockman 0706]# gcc mycp.c -o cp.out
[root@rockman 0706]# ./cp.out person.bin person_copy.bin
[root@rockman 0706]# ls -l per*
-rw-r--r--. 1 root root 40 Jul 6 10:45 person.bin
-rw-r--r--. 1 root root 40 Jul 6 11:08 person_copy.bin
