C语言基础(1)

前言

C语言特点

  1. 基础性的语言
  2. 语法简洁、紧凑、方便、灵活
  3. 运算符丰富，数据结构丰富
  4. 结构化、模块化编程
  5. 移植性号，执行效率高
  6. 允许直接对硬件操作

C语言学习要点：

  • 概念的正确性
  • 动手能力
  • 阅读优秀的程序段
  • 大量练习，面试题

C语言讲解流程

  1. 基本概念
  2. 数据类型，运算符和表达式
  3. 输入输出专题
  4. 流程控制
  5. 数组
  6. 指针
  7. 函数
  8. 构造类型
  9. 动态内存管理
  10. 调试工具和调试技巧（gdb，make）
  11. 常用库函数（提前封装好的工具函数）

使用平台

64位Redhat6、编辑器vim、编译器gcc(make)

gcc、vim

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//头文件的包含
#include <stdio.h>//printf在stdio库当中
#include <stdlib.h>//exit在stdlib库当中

/*
void main(void)//不传参
void main(int argc,char **argv)//char *argv[]
int main(int argc,char **argv)
*/

int main()
{
    /*\n表示换行，也表示刷新缓冲区*/
    printf("hello world!\n");
    exit(0);
}

C源文件处理过程

C源文件→预处理→编译→汇编→链接→可执行文件

编译工具：gcc

编写程序思路要求

  1. 头文件正确的重要性
  2. 以函数位单位来进行程序编写

第一个c程序

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#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("hello world!\n");
    return 0;
}

输出：

​ hello world！

Linux下C程序执行过程

在Linux下使用gcc命令来对.c文件进行编译，如果不对编译生成的文件重命名，默认会编译生成a.out文件，这个时候使用./就可以运行编译后的文件。

C语言数据类型

C语言包含的数据类型如下图：

C语言数据类型

基本数据类型

基本数据类型

有符号和无符号看这里>>>>>>>>>>>>

整型

对于整型数据类型有三种形式：十进制、八进制和十六进制，从名称上我们可以看出各个进制的区别，十进制和八进制比较明显，十六进制是从0~9后再从A~F。我们需要了解进制间的相互转换。

反码和补码知识补充

字符类型——ASCII表

img

简单归纳：

ASCII码使用指定的7位或8位二进制数组合来表示128或256种字符。标准的或说基础的ASCII表是由7位二进制数组合而成的(剩下一位为0)，表示符号0~127。

后128位为扩展ASCII码，不同编码方式中，0~127表示的符号是一样的，128~255表示的符号不一样。比如：130在法语编码中代表了é，在希伯来语编码中却代表了字母Gimel (ג)。

0～31及127(共33个)是控制字符或通信专用字符，为控制码。

需要对于典型的ASCII码敏感

  • 32为空格码。
  • 33～126(共94个)为形象码。
  • 48～57为0到9十个阿拉伯数字。
  • 65～90为26个大写英文字母。
  • 97～122为26个小写英文字母。

原文链接：https://blog.csdn.net/ARTisboom/article/details/122694847

其中0代表NULL，我们后面会用到空洞文件，文件中一部分充斥着ASCII码为0的空字符。字符串最后有尾0做为特殊标记，其中尾0就是ASCII为0的特殊字符。

特殊类型

bool类型在上面类型图上没有显示，false为0，true为1。

float类型的特殊性

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int func(float f)
{
    if(f < 0)
        return -1;
    else if(f == 0) #错误
        return 0;
    else 
        return 1;
}

由于由于计算机二进制表示浮点数有精度的问题，0形式的浮点数实际上不是0，而是非常接近零的小数，所以float f == 0是永远不会成立的。

如果我们需要在程序中使用，可以通过float类型精确到小数点后六位的特性，通过`if(fabs(f - 0) <= 1e-6)`来判断是否为0

不同形式的0值

0 代表 数字0， 若把 数字0 赋值给 某个字符，对应ASCII码值为 0x00(也就是十进制0)

'0' 代表 字符0 ，对应ASCII码值为 0x30 (也就是十进制 48)

"0" 代表 一个字符串， 字符串中含有 2个字符，分别是 ‘0’ 和 ‘\0’

'\0' 代表 空字符(转义字符)【输出为空】， 对应ASCII码值为 0x00(也就是十进制 0)， 用作字符串结束符

注意：数据类型和后续代码中所使用的输入输出相匹配防止自相矛盾

常量与变量

常量：在程序执行过程中值不会发生变化的量，分为整型常量、实型常量、字符常量、字符串常量、标识常量

  • 整型常量：就是整数。
  • 实型常量：又称实数或浮点数。
  • 字符常量：由单引号引起的单个字符或转义字符。

  • 字符串常量：由双引号引起的一个或多个字符组成的序列。""特殊情况代表没有有效字符只有一个尾0，占一个字符
  • 标识常量：#define

#define

看这里>>>>>>>>>

在C语言程序中，如果有一个值我们需要反复用到，还需要根据我们的需求产生变化，还希望它能够一改全改，我们就可以使用标识常量#define实现。

除了可以用 #define 定义一个标识符来表示一个常量，还可以用 #define 定义函数，例如：

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//定义常量
#define MAX_VALUE 100       //定义整型变量MAX_VALUE值为100
#define USER_NAME "huge"    //定义字符串变量USER_NAME值为"huge"
#define PI 3.1415926        //定义浮点数变量PI值为3.1415926

//定义函数
#define MAX(a,b) (a>b)?a:b  //取两个数最大值
#define MIN(a,b) (a<b)?a:b  //取两个数最小值

define定义函数

define定义不带参数的函数

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#define RESULT (x*x-1)


int main()
{

    int x;
    printf("Plase input num x = ");
    scanf("%d",&x);
    printf("%d\n",x);
    printf("%d\n",RESULT);
    
    return 0;

}

输出：

Plase input num x = 10 11
10
99

define定义带参数的函数

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>


#define MAX(a,b) (a>b)?a:b
#define MIN(a,b) (a<b)?a:b

int main()
{

    double a,b;
    printf("Plase input two num:");
    scanf("%lf%lf",&a,&b);
    printf("Max value:%lf\n",(a,b));
    printf("Min value:%lf\n",(a,b));

    return 0;

}

输出：

Plase input two num:18 22
Max value:22.000000
Min value:22.000000

define定义函数陷阱

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string>

#define RESULT(x)  x*x  

int main()
{
    printf("RESULT是：%d\n",RESULT(2));
    printf("RESULT是：%d\n",RESULT(2+1));
   return 0;
}

输出：

RESULT是：4
RESULT是：5

这里在标识常量定义函数为x*x的情况下，我们认为正常的输出应该为：4和9。这就要在编写标识常量函数时候注意，x*x在程序中会转换为2*1+2*1，遵循算数的正常顺序。我们想要程序正常输出的话，需要标识常量#define在程序中的确使用，应该改为(x)*(x)或者使用sqrt函数

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <math.h>

//#define RESULT(x) x*x
//#define RESULT(x) (x)*(x)
#define RESULT(x) pow((x),2)


int main()
{

    int a = RESULT(2);
    int b = RESULT(2+1);
    printf("%d\n",a);
    printf("%d\n",b);
//    printf("%d\n",RESULT(2));
//    printf("%d\n",RESULT(2+1));

    return 0;

}
**对于宏定义，保险的做法是不仅应在参数两侧加括号，也应在整个字符串外加括号。**

#if注释

当想注释屏蔽掉大块代码段时，用/*…*/"做大段注释，需要防止被注释掉的代码段中有嵌套的/*…*/，一旦出现"/**/"嵌套"/**/"的情况，有可能会导致你注释掉的代码区域并不是想要的区域范围。因此用 #if 0 要比使用 /* */要方便不少。

情况一：如有一段不想要的代码，可以直接用 “ #if 0 … #endif “ 形式来注释，效果等同于”/ /“

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#if 0
 
    ...code...
 
#endif

情况二：选择结构的条件编译。如果常量为真（非0），就执行程序段1，否则执行程序段2。

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#if 常量
 
    ...code 1...
 
#else
 
    ...code 2...
 
#endif

情况三：嵌套情况。如果常量a为真（非0），就执行程序段1。当常量a为0且常量b为真时，执行程序段2；当常量a为0且常量b为0时，执行程序段3。

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#if 常量a
 
　　  ...code 1...
 
#else
 
        #if 常量b
 
　　        ...code 2...
 
        #else
 
　　        ...code 3...
 
　　    #endif
 
#endif

变量

定义：[存储类型] 数据类型 标识符 = 值

在C语言中，所有变量必须先声明后使用。注意数据类型要和给的值类型匹配

存储类型

定义中的其他和Java没什么区别，对于存储类型有很大区别。分为四种 存储类型：auto、static、register、extern

  • auto：默认类型，自动分配空间，自动回收空间

  • register：寄存器类型，只能定义局部变量，不能定义全局变量

    只能定义局部变量，不能定义全局变量，只能定义32位大小的数据类型，如都变了就不可以，寄存器没有地址，所以寄存器变量无法打印出地址查看或使用。

    register的思想是，将register变量放在机器的寄存器中，这样可以使程序更小、执行速度更快。编译器可以忽略此选项。

  • static：静态型，自动初始化为0值或空值，static的值有继承性

  • extern：说明型，不能改变说明的值或类型

局部变量和全局变量

局部变量定义在函数内部的变量，局部变量的作用域仅限于函数内部。局部变量是在函数调用时产生，在函数执行完毕时消失。

全局变量必须定义在函数外部，且只能定义一次。在每个需要访问外部变量的函数中，必须声明相应的外部变量。

运算符

赋值运算符

赋值运算符

比较运算符

在这里插入图片描述

逻辑运算符

在这里插入图片描述

位运算符

注：左移运算符左移一位相当于乘二，其效率比乘以2的效率高。左移其右边自动补零，右移其左边补符号位

其他运算符

补充

  • 求字节数运算符：sizeof
  • 强制类型转换运算符：（类型）
  • 下标运算符：[ ]
  • 函数调用运算符：( )