Ｃ 语言概述
2020-02-11 本文已影响0人
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1、Ｃ 语言概述
1). C程序的结构（main 函数和其他函数）。
C 程序主要包括以下部分
预处理器指令
函数
变量
语句 & 表达式
注释
#include<stdio.h>
int main()
{
//*我的第一个程序
printf("Hello,World");
return 0;
}
2). C程序的执行顺序。
int main() 是主函数，程序从这里开始执行
3). 运行C程序的步骤和方法
打开一个文本编辑器，添加上述代码。
保存文件为 hello.c。
打开命令提示符，进入到保存文件所在的目录。
键入 gcc hello.c，输入回车，编译代码。
如果代码中没有错误，命令提示符会跳到下一行，并生成 a.out 可执行文件。
现在，键入 a.out 来执行程序。
您可以看到屏幕上显示 "Hello World"。
2、顺序结构的程序设计
1). Ｃ的数据类型及存储形式（基本类型：整型、实型、字符型）。
整型：
char 1 字节 -128 到 127 或 0 到 255
unsigned char 1 字节 0 到 255
signed char 1 字节 -128 到 127
int 2 或 4 字节 -32,768 到 32,767 或 -2,147,483,648 到 2,147,483,647
unsigned int 2 或 4 字节 0 到 65,535 或 0 到 4,294,967,295
short 2 字节 -32,768 到 32,767
unsigned short 2 字节 0 到 65,535
long 4 字节 -2,147,483,648 到 2,147,483,647
unsigned long 4 字节 0 到 4,294,967,295
实型(浮点型):
float 4 字节 1.2E-38 到 3.4E+38 6 位小数
double 8 字节 2.3E-308 到 1.7E+308 15 位小数
long double 16 字节 3.4E-4932 到 1.1E+4932 19 位小数
void类型:
函数返回为空
中有各种函数都不返回值，或者您可以说它们返回空。不返回值的函数的返回类型为空。例如 void exit (int status);
函数参数为空
C 中有各种函数不接受任何参数。不带参数的函数可以接受一个 void。例如 int rand(void);
指针指向 void
类型为 void * 的指针代表对象的地址，而不是类型。例如，内存分配函数 void *malloc( size_t size ); 返回指向 void 的指针，可以转换为任何数据类型。
笔记：
char ： 1个字节
int ：4个字节
float：4个字节
double：8个字节
基本类型书写
整数
a，默认为10进制 ，10 ，20。
b，以0开头为8进制，045，021。
c.，以0b开头为2进制，0b11101101。
d，以0x开头为16进制，0x21458adf。
小数
单精度常量：2.3f 。
双精度常量：2.3，默认为双精度。
字符型常量
用英文单引号括起来，只保存一个字符'a'、'b' 、'*' ，还有转义字符 '\n' 、'\t'。
字符串常量
用英文的双引号引起来 可以保存多个字符："abc"。
2). Ｃ的常量的表示方法和变量的定义及初始化（标识符的命名规则）。
定义常量
在 C 中，有两种简单的定义常量的方式：
使用 #define 预处理器。
使用 const 关键字。
C 中的变量定义
变量定义就是告诉编译器在何处创建变量的存储，以及如何创建变量的存储。变量定义指定一个数据类型，并包含了该类型的一个或多个变量的列表，如下所示：
type variable_list;
变量可以在声明的时候被初始化（指定一个初始值）。初始化器由一个等号，后跟一个常量表达式组成，如下所示：
type variable_name = value;
C 中的变量声明
变量声明向编译器保证变量以指定的类型和名称存在，这样编译器在不需要知道变量完整细节的情况下也能继续进一步的编译。变量声明只在编译时有它的意义，在程序连接时编译器需要实际的变量声明。
变量的声明有两种情况：
1、一种是需要建立存储空间的。例如：int a 在声明的时候就已经建立了存储空间。
2、另一种是不需要建立存储空间的，通过使用extern关键字声明变量名而不定义它。 例如：extern int a 其中变量 a 可以在别的文件中定义的。
除非有extern关键字，否则都是变量的定义。
extern int i; //声明，不是定义
int i; //声明，也是定义
如果需要在一个源文件中引用另外一个源文件中定义的变量，我们只需在引用的文件中将变量加上 extern 关键字的声明即可。
#include <stdio.h>
/*外部变量声明*/
extern int x ;
extern int y ;
int addtwonum()
{
return x+y;
}
3). Ｃ 运算符及其表达式（赋值运算符及表达式，算术运算符及表达式）,及其求值规则。
位运算符
位运算符作用于位，并逐位执行操作。&、 | 和 ^ 的真值表如下所示：
p q p & q p | q p ^ q
0 0 0 0 0
0 1 0 1 1
1 1 1 1 0
1 0 0 1 1
赋值运算符
下表列出了 C 语言支持的赋值运算符：
运算符 描述 实例
= 简单的赋值运算符，把右边操作数的值赋给左边操作数 C = A + B 将把 A + B 的值赋给 C
+= 加且赋值运算符，把右边操作数加上左边操作数的结果赋值给左边操作数 C += A 相当于 C = C + A
-= 减且赋值运算符，把左边操作数减去右边操作数的结果赋值给左边操作数 C -= A 相当于 C = C - A
*= 乘且赋值运算符，把右边操作数乘以左边操作数的结果赋值给左边操作数 C *= A 相当于 C = C * A
/= 除且赋值运算符，把左边操作数除以右边操作数的结果赋值给左边操作数 C /= A 相当于 C = C / A
%= 求模且赋值运算符，求两个操作数的模赋值给左边操作数 C %= A 相当于 C = C % A
<<= 左移且赋值运算符 C <<= 2 等同于 C = C << 2
>>= 右移且赋值运算符 C >>= 2 等同于 C = C >> 2
&= 按位与且赋值运算符 C &= 2 等同于 C = C & 2
^= 按位异或且赋值运算符 C ^= 2 等同于 C = C ^ 2
|= 按位或且赋值运算符 C |= 2 等同于 C = C | 2
杂项运算符 ↦ sizeof & 三元
下表列出了 C 语言支持的其他一些重要的运算符，包括 sizeof 和 ? :。
运算符 描述 实例
sizeof() 返回变量的大小。 sizeof(a) 将返回 4，其中 a 是整数。
& 返回变量的地址。 &a; 将给出变量的实际地址。
* 指向一个变量。 *a; 将指向一个变量。
? : 条件表达式 如果条件为真 ? 则值为 X : 否则值为 Y
4). 不同类型数据间的转换与运算（隐含的数据类型转换和强制数据类型转换）。
强制数据类型转换
(type_name) expression
实例
#include <stdio.h>
int main()
{
int sum = 17, count = 5;
double mean;
mean = (double) sum / count;
printf("Value of mean : %f\n", mean );
}
隐含的数据类型转换:
在程序中经常会遇到不同类型的数据进行运算，如果一个运算符两侧的数据类型不同，则会先自动进行数据类型转换，使运算符两侧的数据类型相同，然后再进行运算，因此整型、实型、字符型数据间都可以进行混合运算
规律为：
（1）+、-、*、/、运算符两侧中有一个为float或double型，结果都为double型数据。
（2）如果 int型与float型数据进行运算，会先把int型和和float型数据转换为double型，然后再进行运算，结果是double型
（3）字符（char）型数据与整形数据进行运算，就是把字符型数据的ASCLL代码与整形数据进行运算。如：12+'A'等效于12+65结果为77，字符型数据与实型数据进行运算，则会将字符型的ASCLL代码转换为double型数据然后再进行运算。
以上的转换都是由编译器自动完成转换的，知道其转换的原理即可，不用自己进行转换。
5). 数据的输入输出（scanf( ),printf( )），正确输入数据并正确设计输出格式。
getchar() & putchar() 函数
gets() & puts() 函数
scanf() 和 printf() 函数:
int scanf(const char *format, ...) 函数从标准输入流 stdin 读取输入，并根据提供的 format 来浏览输入。
int printf(const char *format, ...) 函数把输出写入到标准输出流 stdout ，并根据提供的格式产生输出。
format 可以是一个简单的常量字符串，但是您可以分别指定 %s、%d、%c、%f 等来输出或读取字符串、整数、字符或浮点数。还有许多其他可用的格式选项，可以根据需要使用。如需了解完整的细节，可以查看这些函数的参考手册。现在让我们通过下面这个简单的实例来加深理解：
3、选择结构程序设计（重点）
1). 关系运算符及表达式和逻辑运算符及表达式，及其求值规则
2). 用if 语句实现选择结构。
3). 用 switch 语句实现多分支选择结构。
#include <stdio.h>
int main ()
{
/* 局部变量定义 */
char grade = 'B';
switch(grade)
{
case 'A' :
printf("很棒！\n" );
break;
case 'B' :
case 'C' :
printf("做得好\n" );
break;
case 'D' :
printf("您通过了\n" );
break;
case 'F' :
printf("最好再试一下\n" );
break;
default :
printf("无效的成绩\n" );
}
printf("您的成绩是 %c\n", grade );
return 0;
}
4、循环结构程序设计（重点）
v1). 用while 和 do-while语句实现循环结构。
v2). 用for语句实现循环结构。
v3). 循环的嵌套。
v4). continue 语句和 break 语句。
5、数组的定义和引用（重点）
v1). 一维数组的定义、初始化和数组元素的引用。
#include <stdio.h>
int main ()
{
int n[ 10 ]; /* n 是一个包含 10 个整数的数组 */
int i,j;
/* 初始化数组元素 */
for ( i = 0; i < 10; i++ )
{
n[ i ] = i + 100; /* 设置元素 i 为 i + 100 */
}
/* 输出数组中每个元素的值 */
for (j = 0; j < 10; j++ )
{
printf("Element[%d] = %d\n", j, n[j] );
}
return 0;
}
数组元素可以通过数组名称加索引进行访问。元素的索引是放在方括号内，跟在数组名称的后边。例如：
double salary = balance[9];
在 C 中，您可以逐个初始化数组，也可以使用一个初始化语句，如下所示：
double balance[5] = {1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0};
大括号 { } 之间的值的数目不能大于我们在数组声明时在方括号 [ ] 中指定的元素数目。
如果您省略掉了数组的大小，数组的大小则为初始化时元素的个数。因此，如果：
double balance[] = {1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0};
您将创建一个数组，它与前一个实例中所创建的数组是完全相同的。下面是一个为数组中某个元素赋值的实例：
balance[4] = 50.0;
上述的语句把数组中第五个元素的值赋为 50.0。所有的数组都是以 0 作为它们第一个元素的索引，也被称为基索引，数组的最后一个索引是数组的总大小减去 1。以下是上面所讨论的数组的的图形表示：
数组表示
v2). 二维数组的定义、初始化和数组元素的引用。
#include <stdio.h>
int main ()
{
/* 一个带有 5 行 2 列的数组 */
int a[5][2] = { {0,0}, {1,2}, {2,4}, {3,6},{4,8}};
int i, j;
/* 输出数组中每个元素的值 */
for ( i = 0; i < 5; i++ )
{
for ( j = 0; j < 2; j++ )
{
printf("a[%d][%d] = %d\n", i,j, a[i][j] );
}
}
return 0;
}
========
多维数组可以通过在括号内为每行指定值来进行初始化。下面是一个带有 3 行 4 列的数组。
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 */
};
内部嵌套的括号是可选的，下面的初始化与上面是等同的：
int a[3][4] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};
多维数组最简单的形式是二维数组。一个二维数组，在本质上，是一个一维数组的列表。声明一个 x 行 y 列的二维整型数组，形式如下：
type arrayName [ x ][ y ];
其中，**type** 可以是任意有效的 C 数据类型，**arrayName** 是一个有效的 C 标识符。一个二维数组可以被认为是一个带有 x 行和 y 列的表格。下面是一个二维数组，包含 3 行和 4 列：
int threedim[5][10][4];
C 中的二维数组
3). 字符串与字符数组。
在 C 语言中，字符串实际上是使用 null 字符 '\0' 终止的一维字符数组。因此，一个以 null 结尾的字符串，包含了组成字符串的字符。
下面的声明和初始化创建了一个 "Hello" 字符串。由于在数组的末尾存储了空字符，所以字符数组的大小比单词 "Hello" 的字符数多一个。
char greeting[6] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'};
依据数组初始化规则，您可以把上面的语句写成以下语句：
char greeting[] = "Hello";
记不住？？？
其实，您不需要把 null 字符放在字符串常量的末尾。C 编译器会在初始化数组时，自动把 '\0' 放在字符串的末尾。
（了解）C 中有大量操作字符串的函数：
序号 函数 & 目的
1 strcpy(s1, s2);
复制字符串 s2 到字符串 s1。
2 strcat(s1, s2);
连接字符串 s2 到字符串 s1 的末尾。
3 strlen(s1);
返回字符串 s1 的长度。
4 strcmp(s1, s2);
如果 s1 和 s2 是相同的，则返回 0；如果 s1<s2 则返回小于 0；如果 s1>s2 则返回大于 0。
5 strchr(s1, ch);
返回一个指针，指向字符串 s1 中字符 ch 的第一次出现的位置。
6 strstr(s1, s2);
返回一个指针，指向字符串 s1 中字符串 s2 的第一次出现的位置。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
char str1[12] = "Hello";
char str2[12] = "World";
char str3[12];
int len ;
/* 复制 str1 到 str3 */
strcpy(str3, str1);
printf("strcpy( str3, str1) : %s\n", str3 );
/* 连接 str1 和 str2 */
strcat( str1, str2);
printf("strcat( str1, str2): %s\n", str1 );
/* 连接后，str1 的总长度 */
len = strlen(str1);
printf("strlen(str1) : %d\n", len );
return 0;
}
6、函数（重点）
1)．用户自定义函数定义格式和方法。
/* 函数返回两个数中较大的那个数 */
int max(int num1, int num2)
{
/* 局部变量声明 */
int result;
if (num1 > num2)
result = num1;
else
result = num2;
return result;
}
针对上面定义的函数 max()，以下是函数声明：
int max(int num1, int num2);
在函数声明中，参数的名称并不重要，只有参数的类型是必需的，因此下面也是有效的声明：
int max(int, int);
2)．用户自定义函数调用(形式参数与实际参数，参数值的传递)。
创建 C 函数时，会定义函数做什么，然后通过调用函数来完成已定义的任务。
当程序调用函数时，程序控制权会转移给被调用的函数。被调用的函数执行已定义的任务，当函数的返回语句被执行时，或到达函数的结束括号时，会把程序控制权交还给主程序。
调用函数时，传递所需参数，如果函数返回一个值，则可以存储返回值。例如
#include <stdio.h>
/* 函数声明 */
int max(int num1, int num2);
int main ()
{
/* 局部变量定义 */
int a = 100;
int b = 200;
int ret;
/* 调用函数来获取最大值 */
ret = max(a, b);
printf( "Max value is : %d\n", ret );
return 0;
}
/* 函数返回两个数中较大的那个数 */
int max(int num1, int num2)
{
/* 局部变量声明 */
int result;
if (num1 > num2)
result = num1;
else
result = num2;
return result;
}
如果函数要使用参数，则必须声明接受参数值的变量。这些变量称为函数的形式参数。
形式参数就像函数内的其他局部变量，在进入函数时被创建，退出函数时被销毁。
3)．数组作为函数参数（形参和实参的表示方法,和参数的传递形式）。
4). 变量的作用域和生存期（局部变量和全局变量，变量的存储类别（自动，静态））。
当调用函数时，有两种向函数传递参数的方式：
C 传值方式调用函数(类似java直接丢实参进去，但是并没有接受返回值 )
/* 函数定义 */
void swap(int x, int y)
{
int temp;
temp = x; /* 保存 x 的值 */
x = y; /* 把 y 赋值给 x */
y = temp; /* 把 temp 赋值给 y */
return;
}
#include <stdio.h>
/* 函数声明 */
void swap(int x, int y);
int main ()
{
/* 局部变量定义 */
int a = 100;
int b = 200;
printf("交换前，a 的值： %d\n", a );
printf("交换前，b 的值： %d\n", b );
/* 调用函数来交换值 */
swap(a, b);
printf("交换后，a 的值： %d\n", a );
printf("交换后，b 的值： %d\n", b );
return 0;
}
结果：
交换前，a 的值： 100
交换前，b 的值： 200
交换后，a 的值： 100
交换后，b 的值： 200
========
引用方式调用函数：
通过引用传递方式，形参为指向实参地址的指针，当对形参的指向操作时，就相当于对实参本身进行的操作。
传递指针可以让多个函数访问指针所引用的对象，而不用把对象声明为全局可访问。
/* 函数定义 */
void swap(int *x, int *y)
{
int temp;
temp = *x; /* 保存地址 x 的值 */
*x = *y; /* 把 y 赋值给 x */
*y = temp; /* 把 temp 赋值给 y */
return;
}
#include <stdio.h>
/* 函数声明 */
void swap(int *x, int *y);
int main ()
{
/* 局部变量定义 */
int a = 100;
int b = 200;
printf("交换前，a 的值： %d\n", a );
printf("交换前，b 的值： %d\n", b );
/* 调用函数来交换值
* &a 表示指向 a 的指针，即变量 a 的地址
* &b 表示指向 b 的指针，即变量 b 的地址
*/
swap(&a, &b);
printf("交换后，a 的值： %d\n", a );
printf("交换后，b 的值： %d\n", b );
return 0;
}
结果：
交换前，a 的值： 100
交换前，b 的值： 200
交换后，a 的值： 200
交换后，b 的值： 100
| 传值调用 | 该方法把参数的实际值复制给函数的形式参数。在这种情况下，修改函数内的形式参数不会影响实际参数。 |
| 引用调用 | 通过指针传递方式，形参为指向实参地址的指针，当对形参的指向操作时，就相当于对实参本身进行的操作。
7、指针
1). 地址与指针变量的概念，地址运算符与间址运算符。
2). 通过指向变量引用数组元素。
3). 用指针作函数参数。
8、结构体
1). 结构体类型的定义。
2). 结构体变量的定义和结构体变量成员的引用方法。
3). 结构体数组和结构体指针的定义及结构体指针引用成员的方法。
