C语言自学笔记
C语言学习笔记
一、初识C语言
- 输出
Hello World
#include<stdio.h>
int main()
{
/*在双引号中间输入Hello World*/
printf("Hello World");
return 0;
}
1、C程序的结构
简单来说，一个C程序就是由若干头文件和函数组成。
注：在最新的C标准中，main函数前的类型为int而不是void
-
主函数main()
C程序就是执行主函数里的代码，也可以说这个主函数就是C语言中的唯一入口。这个道理就好比每个电梯只有一扇门，要想乘坐电梯的话就必须从这扇门进入；而main前面的int就是主函数的类型，好比乘坐的这个电梯是什么材料做的。
-
输出函数printf()
2、代码规范
3、程序解释——注释
注释是为了使别人能看懂你写的程序，也为了使你在若干年后还能看得懂你曾经写的程序而设定的。**注释是写给程序员看的，不是写给电脑看的。**所以注释的内容，C语言编译器在编译时会被自动忽略。
C语言注释方法有两种：
多行注释： /* 注释内容 */ 快捷键 ctrl+shift+/
单行注释： //注释一行 快捷键 ctrl+/
以下是使用多行注释与单行注释的例子：
运行结果：
二、C语言中的数据类型
1、命名规范
C 语言规定，标识符可以是字母(A～Z，a～z)、数字(0～9)、下划线_组成的字符串，并且第一个字符必须是字母或下划线。在使用标识符时还有注意以下几点：
(1) 标识符的长度最好不要超过8位，因为在某些版本的C中规定标识符前8位有效，当两个标识符前8位相同时，则被认为是同一个标识符。
(2) 标识符是严格区分大小写的。例如Imooc和imooc 是两个不同的标识符。
(3) 标识符最好选择有意义的英文单词组成做到"见名知意"，不要使用中文。
(4) 标识符不能是C语言的关键字。想了解更多C语言关键字的知识，请查阅WIKI。
例如：
2、变量及其赋值
变量就是可以变化的量，而每个变量都会有一个名字（标识符）。变量占据内存中一定的存储单元。使用变量之前必须先定义变量，要区分变量名和变量值是两个不同的概念。就好比：住在房间里的客人与房间号是两个不同的概念。
变量定义的一般形式为：数据类型 变量名;
多个类型相同的变量：数据类型 变量名, 变量名, 变量名...;
3、基本数据类型
在我们玩游戏的时候，游戏中的角色是有类型的，有敏捷型、力量型、法术型等等。同样C语言中的数据也是有类型的，C语言中，数据类型可分为：基本数据类型，构造数据类型，指针类型，空类型四大类。如图所示：
常见的数据类型：
整型数据的类型：
浮点数据类型：
注：
int、short int、long int是根据编译环境的不同，所取范围不同。而其中short int和long int至少是表中所写范围，但是int在表中是以16位编译环境写的取值范围。另外 c语言int的取值范围在于他占用的字节数 ，不同的编译器，规定是不一样。ANSI标准定义int是占2个字节，TC是按ANSI标准的，它的int是占2个字节的。但是在VC里，一个int是占4个字节的。
C语言中不存在字符串变量，字符串只能存在字符数组中
4、格式化输出语句
格式化输出语句，也可以说是占位输出，是将各种类型的数据按照格式化后的类型及指定的位置从计算机上显示。这样做的好处，是有利于计算机能够准确的将我们所要类型数据给我们。
其格式为：printf("输出格式符"，输出项);
C语言中的常用格式化符：
如果要输出多个变量的并指定变量的位置时候，格式符还可以连用，变量之间需要用逗号隔开，如：
输出结果为： 整数：10，小数：7.560000，字符：c
4、不可变的常量
在程序执行过程中，值不发生改变的量称为常量。C语言的常量可以分为直接常量和符号常量。
直接常量也称为字面量，是可以直接拿来使用，无需说明的量，比如：
- 整型常量：13、0、-13；
- 实型常量：13.33、-24.4；
- 字符常量：‘a’、‘M’
- 字符串常量：”I love imooc!”
下面的代码分别打印这四种直接常量：
在C语言中，可以用一个标识符来表示一个常量，称之为符号常量。符号常量在使用之前必须先定义，其一般形式为：
#define 标识符 常量值
符号常量的标示符一般习惯使用大写字母，变量的标示符一般习惯使用小写字母，加以区分。下面是一个使用符号常量的小例子：
运算结果为： 圆周率：3.140000
注意：常量是不可改变的
4、自动类型转换
有这么一个词叫“狸猫换太子”，变量的数据类型就存在这样的情况。数据类型存在自动转换的情况，比如：
自动转换发生在不同数据类型运算时，在编译的时候自动完成。自动转换遵循的规则就好比小盒子可以放进大盒子里面一样，下图表示了类型自动转换的规则。
char类型数据转换为int类型数据遵循ASCII码中的对应值，ASCII码请查看WIKI。
注：字节小的可以向字节大的自动转换，但字节大的不能向字节小的自动转换
5、强制类型转换
强制类型转换是通过定义类型转换运算来实现的。其一般形式为：
(数据类型) (表达式)
其作用是把表达式的运算结果强制转换成类型说明符所表示的类型，例如：
输入结果：
在使用强制转换时应注意以下问题：
1、数据类型和表达式都必须加括号，如把(int)(x/2+y)写成(int)x/2+y则成了把x转换成int型之后再除2再与y相加了。
2、转换后不会改变原数据的类型及变量值，只在本次运算中临时性转换。
3、强制转换后的运算结果不遵循四舍五入原则。
三、C语言中的运算符
C语言中又有哪些运算符呢？如下所示：
※ 算术运算符
※ 赋值运算符
※ 关系运算符
※ 逻辑运算符
※ 三目运算符
1、算术运算符
C语言基本算术运算符如下表：
除法运算中注意：
如果相除的两个数都是整数的话，则结果也为整数，小数部分省略，如8/3 = 2；而两数中有一个为小数，结果则为小数，如：9.0/2 = 4.500000。
取余运算中注意：
该运算只适合用两个整数进行取余运算，如：10%3 = 1；而10.0%3则是错误的；运算后的符号取决于被模数的符号，如(-10)%3 = -1;而10%(-3) = 1。
注：C语言中没有乘方这个运算符，也不能用×，÷等算术符号。
2、自增与自减运算符
自增运算符为“++”，其功能是使变量的值自增1；自减运算符为“--”，其功能是使变量值自减1。它们经常使用在循环中。自增自减运算符有以下几种形式：
注意：无论是a++还是++a都等同于a=a+1,在表达式执行完毕后a的值都自增了1,无论是a--还是--a都等同于a=a-1,在表达式执行完毕后a的值都自减少1。
请分析如下代码输出结果：
小伙伴们，别急着看运行结果，自己先想想看结果是什么？
运行结果：
3、赋值运算符
C语言中赋值运算符分为简单赋值运算符和复合赋值运算符，之前我们已经接触过简单赋值运算符“=”号了，下面讲一下复合赋值运算符：
复合赋值运算符就是在简单赋值符“=”之前加上其它运算符构成，例如+=、-=、*=、/=、%=。
看一个小例子：
分析：定义整型变量a并赋值为3，a += 5;这个算式就等价于a = a+5; 将变量a和5相加之后再赋值给a
注意：复合运算符中运算符和等号之间是不存在空格的。
4、关系运算符
在C语言中程序中也存在这样的比较，这个时候就需要用到关系运算符了。
下面是C语言中的关系运算符：
关系表达式的值是“真”和“假”，在C程序用整数1和0表示。如：
其结果为：
注意：>=，<=，==，!=这种符号之间不能存在空格。
5、逻辑运算符
C语言中的逻辑运算符：
那么写成计算机可以看的懂的算式就是：x>7 && x<100;
逻辑运算的值也是有两种分别为“真”和“假”，C语言中用整型的1和0来表示。其求值规则如下：
1) 与运算(&&)
参与运算的两个变量都为真时，结果才为真，否则为假。例如：5>=5 && 7>5 ，运算结果为真；
2) 或运算(||)
参与运算的两个变量只要有一个为真，结果就为真。 两个量都为假时，结果为假。例如：5>=5||5>8，运算结果为真；
3) 非运算(!)
参与运算的变量为真时，结果为假；参与运算量为假时，结果为真。例如：!(5>8)，运算结果为真。
6、三目运算符
我们购物的时候经常会说如果这个物品大于多少钱就不买了，条件就是大于多少钱，结果就是不买了。
那么上面所说的能不能在C语言中表示出来呢？当然是可以了，不过C语言中，需要用到一个符号，这个符号就是三目运算符。
C语言中的三目运算符：“?:”，其格式为：
表达式1 ? 表达式2 : 表达式3;
执行过程是：
先判断表达式1的值是否为真，如果是真的话执行表达式2；如果是假的话执行表达式3。
用代码来写一下上面的例子：
7、运算符大比拼之优先级比较
优先级就是在运算中运算的先后顺序。
那么我们来看看我们学习的各种运算符号的顺序吧！
优先级别为1的优先级最高，优先级别为10的优先级别最低。
大家没必要去死记运算符的优先级顺序，记住最高优先级别的，在开发中就会无敌啦~来看一看下面的例子：
解析：C语言中运算符中最高等级的为()，因此执行过程为：
1、先计算a>3和a+3的结果，计算后算式为1*a-14%3；
2、再计算1*a和14%3的结果，计算后算式为11-2；
3、最后算出结果为9。
四、C语言中的程序结构语句
1、If语句
简单if语句的基本结构如下：
其语义是：如果表达式的值为真，则执行其后的语句，否则不执行该语句。 其过程可表示为下图
注意：if()后面没有分号，直接写{}
2、分支结构之简单if-else语句
考试之前，家长会说如果考100分就买玩具。那么我们会问那考不了100分呢，家长这时会说考不了也没关系下次再接再厉，只是没有奖励了。
那么像上面这种情况
- 在C语言中就要用到if-else语句了，简单的if-else语句的基本结构如下：
其语义是：如果表达式的值为真，则执行代码块1，否则执行代码块2。其执行过程可表示为下图：
注意：if()后面没有分号，直接写{}，else后面也没有分号，直接写{}
判断是否是闰年
#include <stdio.h>
int main()
{
int year = 2014; //今年是2014年
//补全一下代码
if(year%4==0&&year/4==0&&year%400==0){
printf("今年是闰年");
}else{
printf("今年是平年");
}
return 0;
}
- 针对多重的条件的话，在C语言中就要用到多重if-else语句，其结构如下：
其语义是：依次判断表达式的值，当出现某个值为真时，则执行对应代码块，否则执行代码块n。 if-else-if语句的执行过程如下图所示：
- 嵌套if-else语句的意思，就是在if-else语句中，再写if-else语句。其一般形式为：
其执行过程为：
3、循环结构之while循环
小明在英语测验的时候，"computer"这个单词写错了，小明为了记住该单词，下狠心要抄写10遍，然后小明苦兮兮的抄写了10遍。这里我们就可以说小明在循环抄写。
那我们将这种反复不停的执行某个动作称之谓循环 ，C语言中有三种循环结构，C语言while循环的结构
其中表达式表示循环条件，执行代码块为循环体。while语句的语义是：计算表达式的值，当值为真(非0)时， 执行循环体代码块。其执行过程可用下图表示：
小明现在想偷懒了，不想手抄了，他用代码实现如下：
使用while语句应注意以下几点：
1、while语句中的表达式一般是关系表达或逻辑表达式，当表达式的值为假时不执行循环体，反之则循环体一直执行。
2、一定要记着在循环体中改变循环变量的值，否则会出现死循环（无休止的执行）。
3、循环体如果包括有一个以上的语句，则必须用{}括起来，组成复合语句。
4、循环结构之do-while循环
小明英语测验，“computer”这个单词再一次写错了，小明又决定抄10遍，但是小明想“我写一遍就能记住了，剩下的交给计算机帮我完成！”。
对于小明这个想法，就可以用到C语言中的do-while循环，一般形式如下：
do-while循环语句的语义是：它先执行循环中的执行代码块，然后再判断while中表达式是否为真，如果为真则继续循环；如果为假，则终止循环。因此，do-while循环至少要执行一次循环语句。其执行过程可用下图表示：
根据do-while语句的特点，小明的代码实现如下：
注意：使用do-while结构语句时，while括号后必须有分号。
5、循环结构之for循环(一)
在C语言中还有一种更加灵活的循环，它完全可以秒杀前面两种循环结构，因为它相对前两种循环结构语法更直接、简单。它的一般形式为：
它的执行过程如下：
第一步：执行表达式1，对循环变量做初始化；
第二步：判断表达式2，若其值为真（非0），则执行for循环体中执行代码块，然后向下执行；若其值为假（0），则结束循环；
第三步：执行表达式3；
第四步：执行for循环中执行代码块后执行第二步；
第五步：循环结束，程序继续向下执行。
其执行过程可用下图表示：
注意：for循环中的分号一定要写
6、循环结构之for循环(二)
在for循环中，表达式1是一个或多个赋值语句，它用来控制变量的初始值；表达式2是一个关系表达式，它决定什么时候退出循环；表达式3是循环变量的步进值，定义控制循环变量每循环一次后按什么方式变化。这三部分之间用分号(;)分开。
使用for语句应该注意：
1、for循环中的“表达式1、2、3”均可可以缺省，但分号(;)不能缺省。
2、省略“表达式1（循环变量赋初值）”，表示不对循环变量赋初始值。如：
3、省略“表达式2(循环条件)”，不做其它处理，循环一直执行（死循环）。如：
4、省略“表达式3(循环变量增量)”，不做其他处理，循环一直执行（死循环）。如：
注：死循环可以使用后面即将讲到的break解决
5、表达式1可以是设置循环变量的初值的赋值表达式，也可以是其他表达式。如：
6、表达式1和表达式3可以是一个简单表达式也可以是多个表达式以逗号分割。如：
运行结果为
7、表达式2一般是关系表达式或逻辑表达式，但也可是数值表达式或字符表达式，只要其值非零，就执行循环体。
8、各表达式中的变量一定要在for循环之前定义。如：
6、循环结构之for循环(二)
在for循环中，表达式1是一个或多个赋值语句，它用来控制变量的初始值；表达式2是一个关系表达式，它决定什么时候退出循环；表达式3是循环变量的步进值，定义控制循环变量每循环一次后按什么方式变化。这三部分之间用分号(;)分开。
使用for语句应该注意：
1、for循环中的“表达式1、2、3”均可可以缺省，但分号(;)不能缺省。
2、省略“表达式1（循环变量赋初值）”，表示不对循环变量赋初始值。如：
3、省略“表达式2(循环条件)”，不做其它处理，循环一直执行（死循环）。如：
4、省略“表达式3(循环变量增量)”，不做其他处理，循环一直执行（死循环）。如：
注：死循环可以使用break解决
5、表达式1可以是设置循环变量的初值的赋值表达式，也可以是其他表达式。如：
6、表达式1和表达式3可以是一个简单表达式也可以是多个表达式以逗号分割。如：
运行结果为
7、表达式2一般是关系表达式或逻辑表达式，但也可是数值表达式或字符表达式，只要其值非零，就执行循环体。
8、各表达式中的变量一定要在for循环之前定义。如：
7、循环结构之三种循环比较
while、do-while和for三种循环在具体的使用场合上是有区别的，如下：
1、在知道循环次数的情况下更适合使用for循环；
2、在不知道循环次数的情况下适合使用while或者do-while循环，如果有可能一次都不循环应考虑使用while循环，如果至少循环一次应考虑使用do-while循环。
但是从本质上讲，while,do-while和for循环之间是可以相互转换的，如：小明被老师罚抄10次computer这个单词，分别用三种语法写：
小测验：使用循环计算1-2+3-4+5-6+…-100的值？
在编辑器中给出了三种循环体结构的部分代码，请选择合适的循环结构补全代码实现此功能。
运行结果为： sum=-50
运行代码：
#include <stdio.h>
int main()
{
/* 小伙伴们：
选择你们认为最合理的循环结构完成功能吧 */
int sum = 0; //定义计算结果变量sum
int i = 1; //定义循环数字变量i
int flag = 1; //定义符号状态变量flag
//方法一：使用while循环
while(i<=100)
{
if(i%2!=0)
{
sum+=i;
//printf("+%d\n",i);
}
else
{
sum-=i;
//printf("-%d\n",i);
}
i++;
}
i = 1; //重新初始化变量i
//方法二：do-while循环
do{
//sum=sum+flag*i;
// flag=-flag;
i++;
}while(i<=100);
i = 1; //重新初始化变量i
//使用for循环
for(i=1;i<=100;i++)
{
sum=sum+flag*i;
flag=-flag;
i++;
}
printf("sum=%d\n",sum);
return 0;
}
8、循环结构之多重循环
在功能需求上，往往一个循环满足不了，比如：循环用一个“*”输出，得到一下图形
上面这个例子显然我们用一个循环不是太容易实现，这个时候我们就要用到多重循环，多重循环就是在循环结构的循环体中又出现循环结构。
在实际开发中一般最多用到三层重循环。因为循环层数越多，运行时间越长，程序越复杂，所以一般用2-3层多重循环就可以了。另外不同循环之间也是可以嵌套的。
多重循环在执行的过程中，外层循环为父循环，内层循环为子循环，父循环一次，子循环需要全部执行完，直到跳出循环。父循环再进入下一次，子循环继续执行...
注：一个父循环可以有多个子循环
那么上面这个用“*”输出的矩形用多重循环实现如下：
小测验：使用双重循环实现输出正三角形，效果如下
代码：
#include <stdio.h>
int main()
{
int i, j, k;
for(i=1; i<5; i++)
{
/* 观察每行的空格数量，补全循环条件 */
for(j=i;j<5;j++ )
{
printf(" "); //输出空格
}
/* 观察每行*号的数量，补全循环条件 */
for(k=0;k<2*i-1;k++)
{
printf("*"); //每行输出的*号
}
printf("\n"); //每次循环换行
}
return 0;
}
小测验2：使用for循环打印9×9乘法表
请使用for循环，倒序打印9*9乘法表。打印结果如下图所示：
代码：
#include <stdio.h>
int main()
{
// 定义相乘数字i,j以及结果result
int i, j, result;
for(i=9;i>=1;i--){
for(j=1;j<=i;j++){
result=i*j;
printf("%d*%d=%d\t",i,j,result);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
9、结束语句之break语句
在我们生活中，可能会由于某种原因需要中断当前的事情，并且不能继续进行下去。如：小明今天篮球训练，需要运球10次，当运到5次的时候，突然肚子疼无法坚持循环，这个时候就要停止训练。
我们可以将运球看成是一个循环，那么循环5次的时候，需要中断不继续训练。在C语言中，可以使用break语句进行该操作，代码实现如下：
运行结果：
使用break语句时注意以下几点：
1、在没有循环结构的情况下，break不能用在单独的if-else语句中。
2、在多层循环中，一个break语句只跳出当前循环。
小测验：找出0-50之间的所有素数，所谓素数就是只能被1和它本身整除的数字，比如：7，13，23等。
在代码编辑器中：
第9、10行根据注释提示补全代码
运行结果
代码演示：
#include <stdio.h>
int main()
{
int m, n;
for(m=2; m<=50; m++)
{
for(n=2; n<m; n++)
{
if(m%n==0) //什么条件下跳出当前循环
break; //这里应该退出当前循环了
}
if(m == n) //n循环结束后，如果m=n的话就输出m
printf("%d ", m);
}
return 0;
}
10、结束语句之continue语句
在我们生活中，可能会由于某中原因需要中断当前的事情，过一会还能继续进行。如：小明今天篮球训练，需要运球10次，当运到5次的时候，突然来电话了，然后接完电话回来继续训练。
我们可以将运球看成是一个循环，那么循环5次的时候，需要中断后继续训练。在C语言中，可以使用continue语句进行该操作，代码实现如下：
运行结果：
continue语句的作用是结束本次循环开始执行下一次循环。
break语句与continue语句的区别是：break是跳出当前整个循环，continue结束本次循环开始下一次循环。
11、分支结构之switch语句
C语言还提供了一种用于多分支选择的switch语句，它的用处也不少，例如:小明对自己每周的学习和生活制定了计划方案，每天应该做什么都详细规划。
switch语句结构如下
其执行顺序如下图：
例子代码实现：
在使用switch语句时还应注意以下几点：
1、在case后的各常量表达式的值不能相同，否则会出现错误。
2、在case子句后如果没有break;会一直往后执行一直到遇到break;才会跳出switch语句。
运行结果： 学英语学C语言好好休息
3、switch后面的表达式语句只能是整型或者字符类型。
4、在case后，允许有多个语句，可以不用{}括起来。
5、各case和default子句的先后顺序可以变动，而不会影响程序执行结果。
6、default子句可以省略不用。
小测验：请使用switch语句和if...else语句，计算2008年8月8日这一天，是该年中的第几天。
程序分析： 以5月1日为例，应该先把前4个月的天数加起来，然后再加上1天即本年的第几天。
特殊情况： 在计算闰年的时候，2月是29天。
代码演示：
#include <stdio.h>
int main()
{
/* 定义需要计算的日期 */
int year = 2008;
int month = 8;
int day = 8;
int i,j;
if(year%100==0&&year%400==0||year%4==0&&year%100!=0)i=1;
else i=0;
switch(month)
{
case 1:j=day;break;
case 2:j=31+ day;break;
case 3:j=31+ 28+ day;break;
case 4:j=31+ 28+ 31+ day;break;
case 5:j=31+ 28+ 31+ 30+ day;break;
case 6:j=31+ 28+ 31+ 30+ 31+ day;break;
case 7:j=31+ 28+ 31+ 30+ 31+ 30+ day;break;
case 8:j=31+ 28+ 31+ 30+ 31+ 30+ 31+day;break;
case 9:j=31+ 28+ 31+ 30+ 31+ 30+ 31+ 31+ day;break;
case 10:j=31+ 28+ 31+ 30+ 31+ 30+ 31+ 31+ 30+day;break;
case 11:j=31+ 28+ 31+ 30+ 31+ 30+ 31+ 31+ 30+ 31+day;break;
case 12:j=31+ 28+ 31+ 30+ 31+ 30+ 31+ 31+ 30+ 31+ 30+ day;break;
}
if(i==1)j+=1;
printf("%d年%d月%d日是该年的第%d天",year,month,day,j);
return 0;
}
12、goto语句
大家平时出门的时候都会有个目的地，我今天要去哪哪哪，然后就去了。
那么C语言中也有这样的语句，就是goto语句，goto语句是一种无条件分支语句，goto 语句的使用格式为：
**goto 语句标号;**
其中语句标号是一个标识符，该标识符一般用英文大写并遵守标识符命名规则，这个标识符加上一个“:”一起出现在函数内某处，执行goto语句后，程序将跳转到该标号处并执行其后的语句。
goto语句通常不用，主要因为它将使程序层次不清，且不易读，但在特定情况下，可以使用goto语句来提高程序的执行速度，所以还是少用为妙。
例如：用goto语句和if语句构成循环求10以内的数之和。
运行结果为： sum=55
五、函数
1、自创函数
注意：
1、[]包含的内容可以省略，数据类型说明省略，默认是int类型函数；参数省略表示该函数是无参函数，参数不省略表示该函数是有参函数；
2、函数名称遵循标识符命名规范；
3、自定义函数尽量放在main函数之前，如果要放在main函数后面的话，需要在main函数之前先声明自定义函数，声明格式为：[数据类型说明] 函数名称（[参数]）;
2、函数调用
自定义的函数不是放在程序中摆着看的，我们需要用到自定义的函数的时候，就得调用它，那么在调用的时候就称之为函数调用。
在C语言中，函数调用的一般形式为： 函数名（[参数]）;
注意：
1、对无参函数调用的时候可以将[]包含的省略。
2、[]中可以是常数，变量或其它构造类型数据及表达式，各参数之间用逗号分隔。
3、有参与无参
在函数中不需要函数参数的称之为无参函数，在函数中需要函数参数的称之为有参函数，有参和无参函数的一般形式如下：
有参函数和无参函数的唯一区别在于：函数（）中多了一个参数列表。
下面看一个例子对比有参和无参函数：
对应输出结果：
在该例子中，我们不难发现有参函数更为灵活，输出的图形可以随着n的改变而随意变动，只要在main函数中传递一个参数就可以了；而在无参函数中输出的相对就比较固定，当需要改动的时候还需要到自定义的方法内改变循环变量的值。
4、形参与实参
小明和小刚都说，要早起去锻炼，但是呢，小明每天都在睡懒觉，他只是形式上说说而已；而小刚则每天都在坚持，他是在实际行动。C语言函数中的参数也和情景中的类似有两种。
函数的参数分为形参和实参两种,形参是在定义函数名和函数体的时候使用的参数,目的是用来接收调用该函数时传入的参数，就类似小明，说了的话而不实际行动；实参是在调用时传递该函数的参数，就如小刚能实际行动起来。
函数的形参和实参具有以下特点：
- 形参只有在被调用时才分配内存单元，在调用结束时，即刻释放所分配的内存单元。因此，形参只有在函数内部有效。函数调用结束返回主调函数后则不能再使用该形参变量。
- 实参可以是常量、变量、表达式、函数等，无论实参是何种类型的量，在进行函数调用时，它们都必须具有确定的值，以便把这些值传送给形参。因此应预先用赋值等办法使实参获得确定值。
- 在参数传递时，实参和形参在数量上，类型上，顺序上应严格一致，否则会发生类型不匹配”的错误。
例如：以下函数multiDouble(int x)实现把x乘以2再返回给函数调用处。
5、函数的返回值
小明碰到一道数学选择题问小刚，小刚算了一会给小明说计算结果是100，应选A。那么小刚给小明的反馈就可以说是小刚的一个返回值。
那么函数的返回值是指函数被调用之后，执行函数体中的程序段所取得的并返回给主调函数的值。
函数的返回值要注意以下几点：
\1. 函数的值只能通过return语句返回主调函数。return语句的一般形式为：
**return 表达式** 或者为： **return (表达式);**
\2. 函数值的类型和函数定义中函数的类型应保持一致。如果两者不一致，则以函数返回类型为准，自动进行类型转换。
就如小刚说选A，那么就返回一个字符型数据，用代码表示就是：
小刚说值为100，那么就返回一个整型数据，用代码表示就是：
\3. 没有返回值的函数，返回类型为void。如果小刚算了一会没有返回结果的话，那么用代码表示就是：
注意：void函数中可以有执行代码块，但是不能有返回值，另void函数中如果有return语句，该语句只能起到结束函数运行的功能。其格式为：return;
6、递归函数（一）
从前有座山啊，山里有座庙啊，庙里有个老和尚和一个小和尚，他们在干什么呢？老和尚在给小和尚讲故事，讲的什么呢？讲的是从前有座山...大家再仔细读读这个故事，是不是老和尚在说一件事，当碰到一个条件的时候都会再重复的从头说起呢？
那么这就要给大家引入一个新的概念——递归，递归就是一个函数在它的函数体内调用它自身。执行递归函数将反复调用其自身，每调用一次就进入新的一层。
例如：计算n的阶乘可以使用以下代码：
运行结果为： 5的阶乘=120
7、递归函数（二）
我们对上一小节中求5的阶乘这个例子进行一下剖析，看一看它的运算过程：
程序在计算5的阶乘的时候，先执行递推，当n=1或者n=0的时候返回1，再回推将计算并返回。由此可以看出递归函数必须有结束条件。
递归函数特点：
- 每一级函数调用时都有自己的变量，但是函数代码并不会得到复制，如计算5的阶乘时每递推一次变量都不同；
- 每次调用都会有一次返回，如计算5的阶乘时每递推一次都返回进行下一次；
- 递归函数中，位于递归调用前的语句和各级被调用函数具有相同的执行顺序；
- 递归函数中，位于递归调用后的语句的执行顺序和各个被调用函数的顺序相反；
- 递归函数中必须有终止语句。
一句话总结递归：自我调用且有完成状态。
测验：小明为了学好英语，需要每天记单词，第一天记1个，第二天记2个依次类推，到第10天的时候小明一共记了多少个单词？
请用代码完成，算出小明第10天开始的时候会了多少个单词？
输出结果为：
代码演示：
#include <stdio.h>
/* 定义获取单词数量的函数 */
int getWordNumber(int n)
{
if(n == 1)
{
return 1; //第一天只会1个单词
}
else{
return getWordNumber ( n - 1 ) + n ; //到第天会的单词数量
}
}
int main()
{
int num = getWordNumber(10); //获取会了的单词数量
printf("小明第10天记了:%d个单词。\n", num);
return 0;
}
8、局部与全局
C语言中的变量，按作用域范围可分为两种，即局部变量和全局变量。
局部变量也称为内部变量。局部变量是在函数内作定义说明的。其作用域仅限于函数内， 离开该函数后再使用这种变量是非法的。在复合语句中也可定义变量，其作用域只在复合语句范围内。
全局变量也称为外部变量，它是在函数外部定义的变量。它不属于哪一个函数，它属于一个源程序文件。其作用域是整个源程序。
9、变量存储类别
C语言根据变量的生存周期来划分，可以分为静态存储方式和动态存储方式。
静态存储方式：是指在程序运行期间分配固定的存储空间的方式。静态存储区中存放了在整个程序执行过程中都存在的变量，如全局变量。
动态存储方式：是指在程序运行期间根据需要进行动态的分配存储空间的方式。动态存储区中存放的变量是根据程序运行的需要而建立和释放的，通常包括：函数形式参数；自动变量；函数调用时的现场保护和返回地址等。
C语言中存储类别又分为四类：自动（auto）、静态（static）、寄存器的（register）和外部的（extern）。
1、用关键字auto定义的变量为自动变量，auto可以省略，auto不写则隐含定为“自动存储类别”，属于动态存储方式。如：
2、用static修饰的为静态变量，如果定义在函数内部的，称之为静态局部变量；如果定义在函数外部，称之为静态外部变量。如下为静态局部变量：
注意：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；静态局部变量在编译时赋初值，即只赋初值一次；如果在定义局部变量时不赋初值的话，则对静态局部变量来说，编译时自动赋初值0（对数值型变量）或空字符（对字符变量）。
3、为了提高效率，C语言允许将局部变量得值放在CPU中的寄存器中，这种变量叫“寄存器变量”，用关键字register作声明。例如：
注意：只有局部自动变量和形式参数可以作为寄存器变量；一个计算机系统中的寄存器数目有限，不能定义任意多个寄存器变量；局部静态变量不能定义为寄存器变量。
4、用extern声明的的变量是外部变量，外部变量的意义是某函数可以调用在该函数之后定义的变量。如：
10、内部函数与外部函数
人本身是有自己的特定方法的，比如当你说话的时候，不希望是别人让你怎么说你就怎么说吧，那么这种不能被外人调用的方法称为人的内部方法。人本身还有一些可以调配的方法，比如当你家人跟你说，家里没有盐了，你去买袋盐，去买盐就是他人调用你的方法，那么能被外人调用的方法称谓外部方法。
在C语言中不能被其他源文件调用的函数称谓内部函数 ，内部函数由static关键字来定义，因此又被称谓静态函数，形式为：
static [数据类型] 函数名（[参数]）
这里的static是对函数的作用范围的一个限定，限定该函数只能在其所处的源文件中使用，因此在不同文件中出现相同的函数名称的内部函数是没有问题的。
在C语言中能被其他源文件调用的函数称谓外部函数 ，外部函数由extern关键字来定义，形式为：
extern [数据类型] 函数名([参数])
C语言规定，在没有指定函数的作用范围时，系统会默认认为是外部函数，因此当需要定义外部函数时extern也可以省略。
测验：
北京市出租车打车计费规则如下：
-
每公里单价计费2.3元
-
起步价13元(包含3公里)
-
晚上23点(含)至次日凌晨5点(不含)打车，每公里单价计费加收20%。
-
每次乘车加收1元钱的燃油附加税。
小明每天上下班都要打车，公司和家的距离为12公里，上午上班时间为9点，下午下班时间为6点。
请编写一个小程序计算小明每天打车的总费用。
代码演示：
#include <stdio.h>//头文件
float Cost(int km ,int tim)//定义函数，km为路程，tim为时间
{
float a = 2.3;//单价
int b = 13;//起步价
int c = 1;//燃油费
int d = 3;//包含路程
double money;//花费
if( km > 3 )//判断距离
{
if(tim<5||tim>=23)//判断时间是否为晚上
{
money = b + ( km - d ) * a * 1.2 + c ;
}else if(tim>=5||tim<23)//判断时间是否为早上
{
money = b + ( km - d ) * a + c ;
}else //3公里以下早晚都是一样的价钱
{
money = b + c ;
} //判断句
}
return money;//计算出的花费返回函数
}
int main()
{
float sum = Cost(12,9)+Cost(12,18) ;//定义总路费
printf("小明的路费为：%.2f元\n",sum);//输出
getchar();
return 0;
}
六、数组
1、声明数组及其初始化
声明一个数组： 数据类型 数组名称[长度];
数组只声明也不行啊，看一下数组是如何初始化的。说到初始化，C语言中的数组初始化是有三种形式的，分别是：
1、 数据类型 数组名称[长度n] = {元素1,元素2…元素n};
2、 数据类型 数组名称[] = {元素1,元素2…元素n};
3、 数据类型 数组名称[长度n]; 数组名称[0] = 元素1; 数组名称[1] = 元素2; 数组名称[n-1] = 元素n;
我们将数据放到数组中之后又如何获取数组中的元素呢？
获取数组元素时： 数组名称[元素所对应下标];
如：初始化一个数组 int arr[3] = {1,2,3}; 那么arr[0]就是元素1。
注意：
1、数组的下标均以0开始；
2、数组在初始化的时候，数组内元素的个数不能大于声明的数组长度；
3、如果采用第一种初始化方式，元素个数小于数组的长度时，多余的数组元素初始化为0；
4、在声明数组后没有进行初始化的时候，静态（static）和外部（extern）类型的数组元素初始化元素为0，自动（auto）类型的数组的元素初始化值不确定。
2、数组的遍历
在程序中，数组就可以采用循环的方式将每个元素遍历出来，而不用人为的每次获取指定某个位置上的元素，例如我们用for循环遍历一个数组：
数组遍历时要注意以下几点：
1、最好避免出现数组越界访问，循环变量最好不要超出数组的长度，比如：
2、C语言的数组长度一经声明，长度就是固定，无法改变，并且C语言并不提供计算数组长度的方法。
由于C语言是没有检查数组长度改变或者数组越界的这个机制，可能会在编辑器中编译并通过，但是结果就不能肯定了，因此还是不要越界或者改变数组的长度
3、数组作为函数参数
数组可以由整个数组当作函数的参数，也可以由数组中的某个元素当作函数的参数：
1、整个数组当作函数参数，即把数组名称传入函数中，例如：
2、数组中的元素当作函数参数，即把数组中的参数传入函数中，例如：
数组作为函数参数时注意以下事项：
1、数组名作为函数实参传递时，函数定义处作为接收参数的数组类型形参既可以指定长度也可以不指定长度。
2、数组元素作为函数实参传递时，数组元素类型必须与形参数据类型一致
4、数组的应用一，排序
冒泡排序：以升序排序为例冒泡排序的思想：相邻元素两两比较，将较大的数字放在后面，直到将所有数字全部排序。
班级成绩中，老师把前十名的挑出来了，用冒泡排序把分数排了一下
运行结果为
5、数组的应用二，查找
可以使用数组查找功能，看看是否存在该数据，如果存在并返回该元素的下标。数组元素的查找也有很多查找方式，但是我们这里可以最简单的方式，通过遍历实现数组元素的查找。
比如以下程序实现在指定数组中查找指定元素的功能，如果找到该元素返回该元素的下标，否则返回-1：
小测验：
实例展示：
#include <stdio.h>
int getIndex(int arr[5],int value)
{
int i;
int index;
for(i=0;i<5;i++)
{
/* 数组查询功能 */
if(arr[i]==value)
{
index=i;
break;
}
index=-1;
}
return index;
}
int main()
{
int arr[5]={3,12,9,8,6};
int value = 8;
int index = getIndex(arr,value);
if(index!=-1)
{
printf("%d在数组中存在，下标为：%d\n",value,index);
}
else
{
printf("%d在数组中不存在。\n",value);
}
return 0;
}
6、字符串与数组
字符串是神马？字符串就是由多个字符组合而成的一段话。
在C语言中，是没有办法直接定义字符串数据类型的，但是我们可以使用数组来定义我们所要的字符串。一般有以下两种格式：
1、char 字符串名称[长度] = "字符串值";
2、char 字符串名称[长度] = {'字符1','字符2',...,'字符n','\0'};
注意：
1、[]中的长度是可以省略不写的；
2、采用第2种方式的时候最后一个元素必须是'\0'，'\0'表示字符串的结束标志；
3、采用第2种方式的时候在数组中不能写中文。
在输出字符串的时候要使用：
printf(“%s”,字符数组名字);或者puts(字符数组名字);。例如：
运行结果为
7、字符串函数
导入头文件：#include <string.h>
常用的字符串函数如下：
使用字符串函数注意以下事项：
1、strlen()获取字符串的长度，在字符串长度中是不包括‘\0’而且汉字和字母的长度是不一样的。比如：
2、strcmp()在比较的时候会把字符串先转换成ASCII码再进行比较,返回的结果为0表示s1和s2的ASCII码相等，返回结果为1表示s1比s2的ASCII码大，返回结果为-1表示s1比s2的ASCII码小，例如：
3、strcpy()拷贝之后会覆盖原来字符串且不能对字符串常量进行拷贝，比如：
4、strcat在使用时s1与s2指的内存空间不能重叠，且s1要有足够的空间来容纳要复制的字符串，如：
8、多维数组
多维数组就好比去超市买东西，用购物袋把所买商品分类存放，然后将所有的购物袋放到一个大的购物袋中，这样就形成了一个多维数组了。
多维数组的定义格式是：
数据类型 数组名称[常量表达式1][常量表达式2]...[常量表达式n];
例如：
这样定义了一个名称为num，数据类型为int的二维数组。其中第一个[3]表示第一维下标的长度，就像购物时分类存放的购物；第二个[3]表示第二维下标的长度，就像每个购物袋中的元素。
我们可以把上面的数组看作一个3×3的矩阵，如下图：
多维数组的初始化与一维数组的初始化类似也是分两种：
1、数据类型 数组名称[常量表达式1][常量表达式2]...[常量表达式n] = {{值1,..,值n},{值1,..,值n},...,{值1,..,值n}};
2、数据类型 数组名称[常量表达式1][常量表达式2]...[常量表达式n]; 数组名称[下标1][下标2]...[下标n] = 值;
多维数组初始化要注意以下事项：
1、采用第一种始化时数组声明必须指定列的维数。因为系统会根据数组中元素的总个数来分配空间，当知道元素总个数以及列的维数后，会直接计算出行的维数；
2、采用第二种初始化时数组声明必须同时指定行和列的维数。
3、二维数组定义的时候，可以不指定行的数量，但是必须指定列的数量。
9、多维数组的遍历
多维数组也是存在遍历的，和一维数组遍历一样，也是需要用到循环。不一样的就是多维数组需要采用嵌套循环，
如：遍历输出int num[3][3] = {{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
注意：多维数组的每一维下标均不能越界
小测验：现有三行三列的二维数组int arr[3][3] = {{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};，编写程序实现计算对角线元素之和。
运行结果为：对角线元素之和是：25
代码演示：
10、练习
小测验：
在一个长度为10的整型数组里面，保存了班级10个学生的考试成绩。要求编写5个函数，分别实现计算考试的总分，最高分，最低分，平均分和考试成绩降序排序。
代码演示：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int totalScore(int score[])
{
int sum=0,i;
for(i=0;i<=9;i++)
{
sum += score[i];
}
return sum;
}
int maxScore(int score[])
{
int i,max=0;
for(i=0;i<=9;i++)
{
if(score[i]>max)
{max = score[i];}
}
return max;
}
int minScore(int score[])
{
int i,min=100;
for(i=0;i<=9;i++)
{
if(score[i]<min)
{min = score[i];}
}
return min;
}
float averageScore(int score[])
{
return totalScore(score)/10;
}
void sortScore(int score[])
{
int i,j,temp;
for(i=0;i<=8;i++)
{
for(j=0;j<=8;j++)
{
if(score[j]>score[j + 1])
{
temp = score[j];
score[j] = score[j + 1];
score[j + 1] = temp;
}
}
}
}
int main()
{
int i;
int score[10]={67,98,75,63,82,79,81,91,66,84};
printf("%d\n",totalScore(score));
printf("%d\n",maxScore(score));
printf("%d\n",minScore(score));
printf("%1.1f\n",averageScore(score));
sortScore(score);
for(i=0;i<=9;i++)
{
printf("%d ",score[i]);
}
return 0;
}
