初识C语言

本章节的笔记只是对C语言的基础知识的一个小概括

详细的讲解笔记后续会细讲

一、C语言的概念

C语言就是一门通用的计算机语言，广泛应用于底层开发。

二、第一个C语言程序

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("hello world\n");
    return 0;
}

说明：

1. #include <stdio.h>是该程序的头文件，因为该函数运用到了printf()函数，所以需要引头文件。
2. 接下来是一个main()函数，C语言有规定，一个完整的C语言程序由一个或多个函数组成，必须有且只有一个main()函数，其可以出现在程序任何位置，程序由此开始执行，也结束于此。
3. printf()是一个标准输出函数。
4. return 0的作用是向操作系统返回一个零值，表示程序正常执行完毕。

三、数据类型

类型名称

• char 字符数据类型
• short 短整型
• int 整型
• long 长整型
• long long 更长的整形
• float 单精度浮点数
• double 双精度浮点数
• unsigned int 无符号整型
• unsigned short 无符号短整型
• unsigned long 无符号长整型
• 以及更多

格式控制

• %c 字符
• %hd 短整型
• %d 整型
• %s 字符串
• %f 单精度浮点数
• %lf 双精度浮点数
• %p 地址格式
• %x 十六进制
• %o 八进制

类型的大小

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("%d\n",sizeof(char));
    printf("%d\n",sizeof(short));
    printf("%d\n",sizeof(int));
    printf("%d\n",sizeof(long));
    printf("%d\n",sizeof(long long));
    printf("%d\n",sizeof(float));
    printf("%d\n",sizeof(double));
    printf("%d\n",sizeof(long double));
    return 0;
}

结果：

说明：

关于sizeof()的说明
(1)sizeof()的括号内的内容是不进行计算的
(2)sizeof()是运算符不是函数
(3)sizeof()运算符有以下两种格式
	1.用于求得表达式的值所占内存的字节数，其格式如下：
		sizeof 表达式
	2.用于求得某种数据类型的量所占内存的字节数，其格式如下：
		sizeof (表达式)

类型的使用

char ch = 'w';
float weight = 101.5;
int salary = 20000;

四、常量、变量

常量、变量的概念

数学中常数的概念：常数是指固定不变的数值，比如圆周率、真空光速等。

数学中变量的概念：变量是指没有固定的值，可以改变其值，有字母符号来表示，比如y=f(x)，x是自变量，y是因变量。

计算机中常量的概念：常量是指在程序运行过程中其值不能改变的量，比如数值和字符值本身就是常量。

计算机中变量的概念：变量是指在程序运行期间其值可以改变的量，比如前面的int a,a就是变量。

定义变量的方法

int age = 150;
float weight = 45.5f;
char ch = 'w';

变量的分类

• 局部变量
• 全局变量

#include <stdio.h>
int global = 2019;//全局变量
int main()
{
    int local = 2018;//局部变量
    int global = 2020;//局部变量
    printf("global = %d\n",global);
    return 0;
}

总结：

当局部变量和全局变量同名的时候，局部变量优先使用

变量的使用

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a=0,b=0,sum=0;
    printf("请输入两个操作数:>");
    scanf("%d%d",&a,&b);//输入函数
    sum = a + b;
    printf("sum = %d\n",sum);//输出函数
    return 0;
}

说明：scanf()等函数使用时存在不安全，若使用VS提供的函数则会存在跨平台障碍，固应在源文件第一行写

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

由此来忽略函数存在不安全的警告或错误。

使默认有这句话的话应该打开VS2019的文件位置??Program Files (x86)??Microsoft Visual Studio??2019??Professional??在搜索框内搜vcprojectitems并点??右击newc++file,用Notepad++写上那句话并保存就可以每次默认忽略不安全问题。

变量的作用域和生命周期

作用域

作用域概念：一段程序代码中所用到的名字并不总是有效/可用 的 而限定这个名字的可用性的代码范围就是这个名字的作用域。

1. 局部变量的作用域是变量所在的局部范围。
2. 全局变量的作用域是整个工程。在工程的另一个文件里用到该全局变量时需要进行申明，就需要用到extern关键字，比如extern int global;

生命周期

生命周期概念：变量的创建到变量的销毁之间的一个时间段

1. 局部变量的生命周期是：进入作用域生命周期开始，出作用域生命周期结束。
2. 全局变量的生命周期是：整个程序的生命周期。

常量

常量的分类

• 字面常量
• const修饰的常变量
• #define定义的标识符常量
• 枚举常量

#include <stdio.h>
#define MAX 5+5//#define定义的 标识符常量，但凡MAX出现，那就相当于5+5(不是10)
enum Sex//枚举常量的应用，enum Sex就是一个类型
{
    MALE,
    FEMALE,
    SECRET
};
int main()
{
    52.4;//字面常量
    const float a = 5;
    //const 修饰的常量，经此常变量a将不可改变(a本质上仍然是变量，不可以放在数组的[]中)，不然会报错
    return 0;
}

五、字符串、转义字符、注释

字符串

字符串是由一对" "括起来的字符序列(包括转义字符)，其结束标志是\0,计算字符串长度的时候 \0 是结束标志，不算作字符串，但是会占内存一个字节。

#include <stdio.h>
//打印字符
int main()
{
    char arr1[] = "Hello";
    char arr2[] = {'H','e','l','l','o'};
    printf("%s\n",arr1);//正常打印
    printf("%s\n",arr2);//会有乱码，因为字符打印唯有遇到\0才会停止
    return 0；
}

转义字符

转义字符的概念：以’'开头的特殊字符序列，也是字符常量的一种，内存中占一个字节

注释

注释用于不需要的代码，可以注释掉或者代码比较难懂，可以加注释

分格：

1./*xxxxxx*/  缺陷：不能嵌套注释
2.//xxxxxxxx  可以注释一行也可以注释多行，推荐

六、选择语句

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 3,b = 5;
    if(a > b)
        printf("%d",a);//运用if-else语句，输出较大值
    else
        printf("%d",b);
    return 0;
}

七、循环语句

• while 语句
• for 语句
• do…while语句

//while循环的实现
#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 0;
    while(i < 10)
    {
        printf("%d",i);
        i++;
    }
    return 0;
}

八、函数

#include <stdio.h>
int Add(int a,int b)
{
    return a + b;
}
int main()
{
    int a = 0,b = 0,sum = 0;
    scanf("%d %d",&a,&b);
    sum = Add(a,b);
    printf("%d",sum);
    return 0;
}

函数的特点就是简化代码，方便代码的重复使用

九、数组

数组的概念：一组相同类型元素的集合

数组的定义

int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}

• 数组可以不完全定义，未定义的就算0
• 数组的[ ]中不可以是变量
• 数组的下标从0开始

数组的使用

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 0;
    int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    while(i<10)
    {
        printf("%d ",arr[i]);
    }
    return 0;
}

十、操作符

算术操作符 例如：+ - * / %

移位操作符 例如：>> <<

位操作符 例如：& ^ |

赋值操作符 例如：= += -= *= /= &= ^= != >>= <<=

单目操作符 例如：！ - + & sizeof – ++ ~ (类型)

关系操作符 例如：> >= < <= != ==

逻辑操作符 例如：&& ||

条件操作符 例如：exp1 ? exp2 : exp3(exp1条件为真则执行exp2,为假则执行exp3)

逗号表达式 例如 ：exp1, exp2, exp3, …expN(从左向右计算，整个表达式结果是最后一个表达式的结果)

下标引用、函数调用和结构成员 例如：[] () . ->

十一、常见关键字

C语言提供的关键字，不能自己创建关键字

关键字不能做变量名

简单介绍几个：

1. typedef

   typedef 类型定义，就是对类型的重命名

   typedef unsigned int u_int;
   //将unsigned int重命名为u_int,u_int变成了一个类型名
   int main()
   {
       unsigned int num1 = 0;
       u_int num2 = 0;//这一句起的作用和上一句是一样的
       return 0;
   }
   

2. static

• static修饰局部变量

  改变了局部变量的生命周期，本质上是改变了变量的存储类型，从存储在栈区到存储到静态区。

• static 修饰全局变量

  使得这个全局变量只能在自己所在的源文件内部可以使用，其他源文件不能使用。

• static修饰函数

  使这个函数只能在本源文件内使用，不能在其他源文件内使

  十二、#define 定义常量和宏

  #define MAX 100//define 定义标识符常量
  #define ADD(x,y) ((x)+(y))//define 定义宏
  #include <stdio.h>
  int main()
  {
      int sum = ADD(2,3);//5
      sum = 10*ADD(2,3);//50
      return 0;
  }
  

  十三、指针

  #include <stdio.h>
  int main()
  {
      int num = 10;
      int*ps = num;//num的地址存在了指针变量ps里
      *ps = 20;//解引用ps，ps指向变量num，因此可以来改变num中的值
      return 0;
  }
  

  指针大小在32位平台是4个字节，64位平台是8个字节

  十四、结构体

  #include <stdio.h>
  struct Stu
  {
      char name[20];
      int age;
      char sex[5];
  };
  int main()
  {
      struct Stu s = {"张三",20,"男"};//结构体的创建和初始化
      struct Stu*ps = &s;
      printf("%s %d %s",s.name,s.age,s.sex);//结构体变量.成员变量
      printf("%s %d %s",ps->name,ps->age,ps->sex);//结构体指针->成员变量名
      return 0;
  }