黑马程序员————C语言基础语法三(函数、进制、变量内存解析、类型说明符、位运算)
第一讲 函数
一、 什么是函数
- 任何一个C语言程序都是由一个或者多个程序段（小程序）构成的，每个程序段都有自己的功能，我们一般称这些程序段为“函数”。所以，你可以说C语言程序是由函数构成的。
- 比如你用C语言编写了一个MP3播放器程序，那么它的程序结构如下图所示：
二、函数的定义
1)定义函数的目的
- 将一个常用的功能封装起来，方便以后调用
2)定义函数的步骤
- 函数名：函数叫什么名字
- 函数体：函数是干啥的，里面包含了什么代码
3)格式
- 固定格式（很多语言的函数都是这么写的）
返回值类型函数名(形式参数列表)
{
函数体
}
- 举例
1 //定义一个函数，计算两个整数的和 2 3 int sum(int a, int b) //函数的返回值类型为 int 4 5 { 6 int c = a + b; 7 8 return c ; 9 10 }
三、函数调用
1 int main() 2 { 3 int a = 10; 4 int b = 11;// 定义两个实参，传递给 sum函数 5 int d = sum(a,b); //定义一个变量d来接受函数的返回值 6 return 0 ; 7 //return 退出函数并 返回一个具体值给函数调用者 8 }
四、函数的参数
参数注意点：
- 定义函数时函数名后面中的参数,简称形参
- 调用函数式传入的具体数据，简称实参
- 实参个数必须等于形参个数
- 函数体内部不能定义和形参一样的变量
- 参数的传递是值传递
- 参数名不能跟函数内的局部变量同名
- 一个函数可以没有形参，也可以有无限多个形参
1 int sum(int num1, int num2) //num1 、num2 是形参 2 { 3 // 函数体内部不能定义和形参一样的变量 4 // int num1; 5 6 num1 = 50; 7 8 return num1 + num2; 9 }
五、函数的返回值
return的特点
1)退出函数
2)返回一个具体值给函数调用者
3)可以多次使用return
返回值的注意点
1)void代表没有返回值，可以省略return
2)如果没有明确说明返回值类型，默认是返回int类型
3)就算明确声明了返回值类型，也可以不返回任何值
六、函数的注意点
- 不能嵌套定义函数
- 死循环调用，自己调用自己
- 不能重复定义、可以重复声明
1 void printLine(); 2 void printLine(); //可以重复声明 3 4 int main() 5 { 6 void printLine(); // 在主函数内也可以声明 7 8 printLine(); 9 return 0; 10 } 11 12 // 函数的定义 13 14 void printLine() 15 { 16 printf("--------\n"); 17 18 //void Sumawithb(); 函数不能嵌套定义 19 }
七、函数的补充
1.main函数
- 返回值：0，正常退出；1，异常退出
2.printf函数
- 调用<stdio.h>头文件
- printf函数的返回值：字符串的长度
第二讲 进制、变量内存解析
一、进制
1. 什么是进制
- 是一种计数的方式，数值的表示形式
- 常用的进制：十进制、二进制、八进制、十六进制
2.二进制
1)特点：只有0和1，逢2进1
2)书写格式：0b或者0b开头
3)使用场合：二进制指令\二进制文件，变量在内存中就是二进制存储
4)二进制和十进制的互相转换
5)n为二进制位所能表示的数据范围（不考虑负数）：0~2的n次方-1
1 //二进制转十进制 2 0b1100 = 0 * 2的0次方 + 0 * 2的1次方 + 1 * 2的2次方+ 1 * 2的3次方 3 = 0 + 0 + 4 + 8 4 = 12 5 //十进制转二进制 6 67 = 64 + 2 + 1 = 2的6次方 + 2的1次方 + 2的0次方 7 = 0b1000000 + 0b10 + 0b1 8 = 0b1000011
3.八进制
1)特点：0~7，逢八进一
2)书写格式：0开头
4.十六进制
1)特点：0~F，逢十六进一
2)书写格式：0x或者0X开头
5.printf函数以不同进制形式输出格式符
二、变量内存解析
1.字节和地址
为了更好地理解变量在内存中的存储细节，先得了解内存中的“字节”和“地址”。
1）内存以“字节为单位”
2)不同类型占用的字节是不一样的
2.变量的存储
1)所占用字节数跟类型有关，也跟编译器环境有关
2)变量实例
int number = 12;
int number2 = 13;
- 内存由大到小寻址
- 只存储二进制形式
- 每个变量都有地址：第一个字节的地址就是变量的地址
3)查看内存地址的两种方式：%x和%p
1 int a =10; 2 printf("%p",&a); //输出变量a的内存地址 3 // printf("%x",&a)；这种方式也可以
第三讲 类型说明符
1. short和long
1)short和long可以提供不同长度的整型数，也就是可以改变整型数的取值范围。在64bit编译器环境下，int占用4个字节（32bit），取值范围是-231~231-1；short占用2个字节（16bit），取值范围是-215~215-1；long占用8个字节（64bit），取值范围是-263~263-1
2)在64位编译器环境下，short占2个字节(16位)，int占4个字节(32位)，long占8个字节(64位)。因此，如果使用的整数不是很大的话，可以使用short代替int，这样的话，更节省内存开销。
3)世界上的编译器林林总总，不同编译器环境下，int、short、long的取值范围和占用的长度又是不一样的。比如在16bit编译器环境下，long只占用4个字节。不过幸运的是，ANSI \ ISO制定了以下规则：
- short跟int至少为16位(2字节)
- long至少为32位(4字节)
- short的长度不能大于int，int的长度不能大于long
- char一定为为8位(1字节)，毕竟char是我们编程能用的最小数据类型
4)可以连续使用2个long，也就是long long。一般来说，long long的范围是不小于long的，比如在32bit编译器环境下，long long占用8个字节，long占用4个字节。不过在64bit编译器环境下，long long跟long是一样的，都占用8个字节。
5)还有一点要明确的是：short int等价于short，long int等价于long，long long int等价于long long
1 // long == long int long 8个字节 输出格式符 %ld 2 long int a = 100645654654645645l; 3 long a2 = 100645654654645645l; // 一般以l 结尾 4 5 // long long int == long long long long 8个字节 输出格式符%lld 6 long long int c = 100645654654645645ll; //一般ll结尾 7 long long c2 = 4535435435435ll; 8 9 // short == short int short 2个字节 输出格式符 %d 10 short int d = 5454; 11 short d2 = 43434; 12 13 //printf("%lld\n", c); 14 15 int s = sizeof(long long int); // s结果为 8
2. signed和unsigned
1)首先要明确的：signed int等价于signed，unsigned int等价于unsigned
2)signed和unsigned的区别就是它们的最高位是否要当做符号位，并不会像short和long那样改变数据的长度，即所占的字节数。
- signed：表示有符号，也就是说最高位要当做符号位，所以包括正数、负数和0。其实int的最高位本来就是符号位，已经包括了正负数和0了，因此signed和int是一样的，signed等价于signed int，也等价于int。signed的取值范围是-231 ~ 231 - 1
- unsigned：表示无符号，也就是说最高位并不当做符号位，所以不包括负数。在64bit编译器环境下面，int占用4个字节（32bit），因此unsigned的取值范围是：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ~ 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111，也就是0 ~ 232 - 1
1 /* 2 signed和unsigned的区别： 3 signed 最高位要当做符号位 4 unsigned 最高位不要当做符号位 5 都不会改变字节长度 6 */ 7 // signed == signed int 8 // signed 有符号:正数、0、负数 9 signed int a = 10; 10 signed a2 = 10; 11 12 // unsigned int == unsigned 13 // unsigned 无符号：0、正数 14 unsigned int b = 10; 15 unsigned b2 = 10; 16 17 long unsigned int c = 34343; 18 long unsigned c2 = 423432; 19 20 short unsigned int d = 4343; 21 short unsigned d2 = 43243; 22 23 short signed int e = 54354; 24 short signed e2 = 434;
第四讲 位运算
1.&按位与
1)功能
只有对应的两个二进位均为1时，结果位才为1，否则为0。
2)举例:比如9&5，其实就是1001&101=1，因此9&5=1
3)规律
- 二进制中，与1相&就保持原位，与0相&就为0
1 int a = 15; 2 a&1 == 1 // 奇数按位与 1 结果 都为 1 3 a&1 == 0 // 偶数按位与 1 结果 都为 0 4 //利用这个规律可以判断 一个整数的奇偶性
2.| 按位或
1)功能
只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1，否则为0。
2)举例: 比如9|5，其实就是1001|101=1101，因此9|5=13
3.^ 按位异或
1)功能
当对应的二进位相异（不相同）时，结果为1，否则为0。
2)举例: 比如9^5，其实就是1001^101=1100，因此9^5=12
3)规律
- 相同整数相^的结果是0。比如5^5=0
- 多个整数相^的结果跟顺序无关。比如5^6^7=5^7^6
- 因此得出结论：a^b^a = b
1 //交换两个变量的值 2 int a = 10; 3 int b = 11; 4 5 /* 借助第三方变量 第一种方式 6 int temp = a; 7 a = b; 8 b = temp; 9 */ 10 11 /* 第二种方式 12 a = b - a; 13 b = b - a; 14 a = b + a; 15 */ 16 17 // a^b^a == b 18 19 // a --> 10^11 20 // b --> 10 21 a = a ^ b; 22 b = a ^ b; //用按位异或运算实现 ，第三种方式 23 a = a ^ b;
4.~ 取反
对整数a的各二进位进行取反，符号位也取反（0变1，1变0）
1 /* 2 9 按位取反 ~ 3 ~0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001 4 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110 5 */ 6 // printf("%d\n", ~9);
5.<<左移
- 把整数a的各二进位全部左移n位，高位丢弃，低位补0。左移n位其实就是乘以2的n次方
- 由于左移是丢弃最高位，0补最低位，所以符号位也会被丢弃，左移出来的结果值可能会改变正负性
1 9<<1== 18 -> 9 * 2的1次方 2 9<<2 ==36 -> 9 * 2的2次方 3 // 9<<n -> 9 * 2的n次方
6.>>右移
- 把整数a的各二进位全部右移n位，保持符号位不变。右移n位其实就是除以2的n次方
- 为正数时，符号位为0，最高位补0
- 为负数时，符号位为1，最高位是补0或是补1 取决于编译系统的规定
1 /* 2 8>>1 -> 8/2 == 4 3 8>>2 -> 8/2的2次方 == 2 4 8>>n -> 8/2的n次方 5 */
