c语言笔记

第一章　概述

1．c语言的特点

①语言简洁、紧凑，使用方便、灵活。共有３２个关键字，９种控制语句。

②运算符丰富，公有３４种运算符。

③数据结构丰富，数据类型有：整型、实型、字符型、数组、指针、结构体、共用体等。

④具有结构化的控制语句（如if…else、while、do…while、switch、for）

⑤语法限制不太严格，程序设计*度大。

⑥允许直接访问物理地址，能进行位（bit）操作，可以直接对硬件操作。

⑦生成目标代码质量高，程序执行效率高。

⑧可移植性好。



2．c语言的用途


c虽不擅长科学计算和管理领域，但对操作和系统实用程序以及对硬件进行操作方面，c有明显的优势。现在很多大型应用软件也用ｃ编写。


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第二章　数据类型、运算符与表达式


1．c的数据类型


c的数据类型包括：整型、字符型、实型或浮点型（单精度和双精度）、枚举类型、数组类型、结构体类型、共用体类型、指针类型和空类型。


2．常量与变量


常量其值不可改变，符号常量名通常用大写。变量其值可以改变，变量名只能由字母、数字和下划线组成，且第一个字符必须为字母或下划线。否则为不合法的变量名。变量在编译时为其分配相应存储单元。


3．整型数据


整型常量的表示方法：十进制不用说了，八进制以0开头，如0123，十六进制以0x开头，如0x1e。

整型变量分为：基本型（int）、短整型（shortint）、长整型（longint）和无符号型。不同机器上各类数据所占内存字节数不同，一般int型为２个字节，long型为4个字节。


4．实型数据


实型常量表示形式：十进制形式由数字和小数点组成（必须有小数点），如：0.12、.123、123

0.0等。指数形式如123e3代表123×10的三次方。

实型变量分为单精度（float）和双精度（double）两类。在一般系统中float型占4字节，7位有效数字，double型占8字节，15~16位有效数字。


5．字符型数据


字符变量用单引号括起来，如'a','b'等。还有一些是特殊的字符常量，如'\n','\t'等。分别代表换行和横向跳格。

字符变量以char来定义，一个变量只能存放一个字符常量。

字符串常量是由双引号括起来的字符序列。这里一定要注意'a'和"a"的不同，前者为字符常量，后者为字符串常量，c规定：每个字符串的结尾加一个结束标志''，实际上"a"包含两个字符：'a'和''。


6．数值型数据间的混合运算


整型、字符型、实型数据间可以混合运算，运算时不同类型数据要转换成同一类型再运算，转换规则：

char,short->int->unsigned->long->double<-float


7．运算符和表达式


c运算符包括：

算数运算符（　+　-　*　/　%　）

关系运算符（><==>=<=!=）

逻辑运算符（!&&||）

位运算符（<<>>~|^&）

赋值运算符（　=）

条件运算符（　?:）

逗号运算符（,）



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指针运算符（*&）

求字节数（sizeof）

强制类型转换（类型）

分量运算符（　.->）

下标运算符（　[]）

其它运算符（　如函数调用运算符()）

自增自减运算符（　++--）注意：++i和i++的不同之处，++i使用i之前先使i加１，i++使用i之后，使i加１。

逗号表达式的求解过程：先求解表达式１，再求解表达式２，整个表达式的值是表达式２的值。


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第三章最简单的ｃ程序设计


１．c的９种控制语句：


if()~else~

for()~

while()~

do~while()

continue

break

switch

goto

return

程序的三种基本结构：顺序结构，选择结构，循环结构



２．数据输出


不提供输入输出语句，输入输出操作是由c的库函数完成。但要包含头文件stdio.h。

putchar()向终端输出一个字符

printf()的格式字符：

①d格式符　用来输出十进制整数

%d按整型数据的实际长度输出

%md使输出长度为m，如果数据长度小于m，则左补空格，如果大于m，则输出实际长度

%ld输出长整型数据

②o格式符　以八进制形式输出整数

③x格式符　以十六进制形式输出整数

④u格式符　用来输出unsigned型数据，以十进制形式输出

⑤c格式符　用来输出一个字符

⑥s格式符　输出一个字符串

%s　输出实际长度字符串

%ms输出的串占m列，如果串长度小于m，左补空格，如果大于m，实际输出

%-ms输出的串占m列，如果串长度小于m，右补空格，

%m.ns输出占m列，但只取字符串中左端n个字符并靠右对齐

%-m.nsm、n含义同上，靠左对齐，如果n>m，则m自动取n值

⑦f格式符　以小数形式输出实数

%f整数部分全部输出，小数部分输出6位

%m.nf输出数据共占m列，其中有n位小数。如果数值长度小于m，左补空格

%-m.nf同上，右补空格

⑧e格式符　以指数形式输出实数

%e系统指定６位小数，5位指数（e+002)

⑨g格式符　输出实数，根据数值大小，自动选f格式或e格式



3．数据输入


getchar()从终端输入一个字符

scanf(格式控制,地址列表)标准cscanf中不使用%u，对于unsigned型数据，以%d或%o或%x输入。％后的*，用来跳过它相应的数据。输入数据时不能规定精度如scanf("%7.2f",&a);是不合法的。


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第四章逻辑运算和判断选取控制


1．关系运算符：


c提供６种关系运算符（><<=>===!=）前四种优先级高于后两种。


2．if语句


c提供了三种形式的if语句

if(表达式)语句

if(表达式)语句1else语句2

if(表达式1)语句1

elseif(表达式2)语句2

…

else语句n


3．条件运算符



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(a>b)?a:b条件为真，表达式取值a，否则取值b


4．switch语句


switch(表达式)

{

case常量表达式１：语句１;break;

case常量表达式２：语句2;break;

　　…

case常量表达式n：语句ｎ;break;

　　default：语句ｎ＋１;

}



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第五章循环控制


1．几种循环语句


goto语句（现已很少使用）

while语句　先判断表达式后执行语句

do-while语句　先执行语句后判断表达式

for语句


2．break语句和continue语句


break语句用于跳出循环，continue用于结束本次循环。



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第六章数组


1．一维数组


c规定只有静态存储（static）和外部存储（extern）数组才能初始化。给数组初始化时可以不指定数组长度。


2．二维数组


3．字符数组


部分字符串处理函数

puts(字符数组)　将一个字符串输出到终端。

gets(字符数组)从终端输入一个字符串到字符数组，并且得到一个函数值，为该字符数组的首地址

strcat(字符数组１,字符数组2)　连接两个字符数组中的字符串，数组1必须足够大。

strcpy(字符数组１,字符串2)　　将字符串２拷贝到字符数组１中。

strcmp(字符串1,字符串2)比较字符串，相等返回0，字符串１>字符串2，返回正数，小于返回负数。
https://www.vstudycn.com
strlen(字符数组)求字符串长度。

strlwr(字符串)　将字符串中的大写字母转换成小写

strupr(字符串)　将字符串中的小写字母转换成大写

以上是一些比较常用的字符串处理函数。



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第七章函数


1．关于形参和实参的说明


①在函数被调用之前，形参不占内存

②实参可以是常量、变量或表达式

③必须指定形参的类型

④实参与形参类型应一致

⑤实参对形参的数据传递是"值传递"，即单向传递


2．函数返回值


如果想让函数返回一个值，在函数中就要用return语句来获得，在定义函数时也要对函数值指定类型，如果不指定，默认返回整型。


3．函数调用


1)注意在函数调用时实参和形参的个数、类型应一一对应。对实参表求值的顺序是不确定的，有的系统按自左至右，有的系统则按自右至左的顺序。这一点要注意。

2)函数调用的方式：函数语句，函数表达式，函数参数

3)如果主调函数和被调函数在同一文件中，并且主调函数在前，那么一般要在主调函数中对被调函数进行说明。除非：(1)被调函数的返回值类型为整型或字符型(2)被调函数出现在主调函数之前。

4)对函数的说明和定义是不同的，定义是指对函数功能的确立，包括指定函数名，函数值类型，形参及其类型、函数体等。说明则只是对已定义的函数返回值类型进行说明，只包括函数名、函数类型以及一个空的括弧，不包括形参和函数体。

5)c语言允许函数的递归调用（在调用一个函数的过程中又出现直接或间接的调用该函数本身）。



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4．数组作为函数参数


1)数组元素作为函数参数　和一般变量相同

2)数组名作参数应该在主调和被调函数分别定义数组，形参数组的大小可以不定义。注意：数组名作参数，不是单向传递。

3)多维数组作参数，在被调函数中对形参数组定义时可以省略第一维的大小说明，但不能省略第二维或更高维的说明。


5．局部变量和全局变量


从变量作用域角度分，变量可分为局部变量和全局变量。

1)内部变量（局部变量）

在一个函数内定义，只在函数范围内有效的变量。

　　2)外部变量（全局变量）

在函数外定义，可以为本文件其它函数所共用，有效范围从定义变量的位置开始

　　　　　到本文件结束。建议尽量少使用全局变量，因为它在程序全部执行过程中都占用

　　　　　资源，而且使函数的通用性降低了。如果在定义外部变量之前的函数要想使用该

　　　　　外部变量，则应在该函数中用extern作外部变量说明。


6．动态存储变量与静态存储变量


从变量值存在的时间（生存期）角度来分，可分为静态存储变量和动态存储变量。静态存储指在程序运行期间给变量分配固定的存储空间，动态存储指程序运行期间根据需要动态的给变量分配存储空间。

c语言中，变量的存储方法分为两大类：静态存储类和动态存储类，具体包括：自动的（auto），静态的(static)，寄存器的(register)，外部的(extern)。

1)局部变量的存储方式

函数中的局部变量如不作专门说明，都之auto的，即动态存储的，auto可以省略。局部变量也可以定义为static的，这时它在函数内值是不变的。静态局部变量如不赋初值，编译时系统自动赋值为０，动态局部变量如不赋初值，则它的值是个不确定的值。c规定，只有在定义全局变量和局部静态变量时才能对数组赋初值。为提高执行效率，c允许将局部变量值放在寄存器中，这种变量叫register变量，要用register说明。但只有局部动态变量和形式参数可以作为register变量，其它不行。

2)全局变量的存储方式

全局变量在函数外部定义，编译时分配在静态存储区，可以在程序中各个函数所引用。多个文件的情况如何引用全局变量呢？假如在一个文件定义全局变量，在别的文件引用，就要在此文件中用extern对全局变量说明，但如果全局变量定义时用static的话，此全局变量就只能在本文件中引用了，而不能被其它文件引用。

3)存储类别小结

从作用域角度分，有局部变量和全局变量

局部变量：自动变量，即动态局部变量（离开函数，值就消失）

　　　　　静态局部变量（离开函数，值仍保留）

　寄存器变量（离开函数，值就消失）

　（形参可定义为自动变量和寄存器变量）

全局变量：静态全局变量（只限本文件引用）

　全局变量（允许其它文件引用）

从存在的时间分，有静态存储和动态存储

动态存储：自动变量（本函数内有效）

　寄存器变量（本函数内有效）

　形参

静态存储：静态局部变量（函数内有效）

　静态全局变量（本文件内有效）

　全局变量（其它文件可引用）

从变量值存放的位置分

静态存储区：静态局部变量

　　静态全局变量

全局变量

动态存储区：自动变量和形参

寄存器内：寄存器变量


7．内部函数和外部函数


内部函数：只能被本文件中的其它函数调用，定义时前加static，内部函数又称静态函数。

外部函数：可以被其它文件调用，定义时前加extern，如果省略，则隐含为外部函数，在需要调用此函数的文件中，一般要用extern说明。



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第八章预编译处理




c编译系统在对程序进行通常的编译之前，先进行预处理。c提供的预处理功能主要有以下三种：1）宏定义　2）文件包含　3）条件编译


1．宏定义


不带参数的宏定义

用一个指定的标识符来代表一个字符串，形式：#define标识符字符串

几点说明：

１）宏名一般用大写

２）宏定义不作语法检查，只有在编译被宏展开后的源程序时才会报错

３）宏定义不是c语句，不在行末加分号

４）宏名有效范围为定义到本源文件结束

５）可以用#undef命令终止宏定义的作用域

６）在宏定义时，可以引用已定义的宏名


带参数的宏定义

定义形式：#define宏名（参数表）　字符串

这和函数有些类似，但他们是不同的：

１）函数调用时，先求实参表达式值，再代入形参，而宏只是简单替换，并不求值

２）函数调用是在程序运行时分配内存的，而宏展开时并不分配内存，也没有返回值的概念

３）对函数中的实参和形参都要定义类型，而且要求一致，宏名无类型，其参数也没有类型。

４）函数只有一个返回值，而宏可以得到几个结果

５）宏替换不占运行时间，只占编译时间，而函数调用占运行时间


2．文件包含处理


#include"文件1"就是将文件1的全部内容复制插入到#include位置，作为一个源文件进行编译。

在#include命令中，文件名可以用""也可以用<>，假如现在file1.c中包含file2.h文件，""表示系统先在file1.c所在目录中找file2.h，如果找不到，再按系统指定的标准方式检索目录，<>表示系统直接按指定的标准方式检索目录。所以用""保险一点。


3．条件编译


条件编译指不对整个程序都编译，而是编译满足条件的那部分。条件编译有以下几种形式：

1）#ifdef标识符

　程序段１

　#else

程序段２

#endif

它的作用：当标识符在前面已经被定义过（一般用#define），则对程序段１编译，否则对程序段２编译。

２）#ifndef标识符

程序段１

#else

程序段２

#endif

它的作用和#ifdef相反，当标识符没被定义过，对程序段１编译，否则对程序段２编译。

３）#if表达式

程序段１

　　#else

　程序段２

#endif

它的作用：当表达式值为真（非０）时，对程序段１编译，否则对程序段２编译。


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第九章指针



　　指针说白了就是地址。指针变量就是用来存放指针（地址）的变量。


1．变量的指针和指向变量的指针变量


读起来很拗口，说白了就是变量的地址和用来存放变量地址的地址变量。因为一个变量在编译的时候系统要为它分配一个地址，假如再用一个变量来存放这个地址，那么这个变量就叫做指向变量的指针变量，也就是用来存放变量地址的这么一个变量。所谓"指向"就是指存放××的地址，如指向变量的指针变量，"指向"就是指用来存放变量的地址，再如指向数组的指针变量，"指向"就是指存放数组的地址。只要理解了这个，指针也就不难了。另外，还有指向字符串的指针变量，指向函数的指针变量，指向指针的指针变量等。



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1)指针变量的定义

形式：类型标识符　*标识符　如：int*pointer;

要注意两点：*表示pointer是个指针变量，在用这个变量的时候不能写成*pointer，*pointer是pointer指向的变量。一个指针变量只能指向同一个类型的变量。如上面

pointer只能指向int型变量。


2)指针变量的引用

两个有关的运算符：

&取地址运算符&a就代表变量a的地址

*指针运算符　　*a　就代表变量a的值


2．数组的指针和指向数组的指针变量


数组的指针指数组的起始地址，数组元素的指针指数组元素的地址。

1)指向数组元素的指针变量的定义与赋值

定义和指向变量的指针变量定义相同，c规定数组名代表数组的首地址，即第一个数组元素地址。

2)通过指针引用数组元素

我们通常引用数组元素的形式是a，如果用指针可以这样引用，*(a+i)，或定义一个指针变量p，将数组a的首地址赋给p，p=a;然后用*(p+i)引用。

注意：指针变量ｐ指向数组a首地址，则p++指向数组ａ的下一元素地址，即a[1]的地址。

3)数组名作函数参数

形参数组和实参数组之间并不是值传递，而是共用同一段地址，所以在函数调用过程中如果形参的值发生变化，则实参的值也跟着变化。

4)指向多维数组的指针和指针变量

以二维数组为居多。假设定义了一个二维数组a[3][4]，那么

a代表整个二维数组的首地址，也代表第0行的首地址，同时也是第0行第0列的元素的首地址。a+0和a[0]代表第0行首地址，a+1和a[1]代表第一行的首地址。

假设a是一个数组的首地址，那么如果a是一维的，a+i代表第i个元素的地址，如果a是二维的，则a+i代表第i行的首地址。

那么第一行第二列的元素地址如何表示呢？a[1]+2或&a[1][2]或*(a+1)+2。

我们只要记住：在二维数组中a代表整个数组的首地址，a代表第i行的首地址，a与*(a+i)等价就行了。只要运用熟练了就没什么复杂的了。

5)指向由m个整数组成的一维数组的指针变量

如：int(*p)[4]，p是一个指向包含4个元素的一维数组，如果p先指向a[0]，则p+1指向a[1]，即p的增值是以一维数组的长度为单位的，这里是4，举个例子：

假设a[3][4]=，p先指向a[0]也就是数组a的首地址，那么p+1就是a[1]的首地址即元素9的地址，因为在定义p时int(*p)[4]，定义一维数组长度为4，所以p+1就等于加了一个一维数组的长度4。


3．字符串的指针和指向字符串的指针变量


1)字符串的表示形式

c中字符串有两种表示形式：一种是数组，一种是字符指针

charstring[]="ilovec!";

char*str="ilovec!";

其实指针形式也是在内存中开辟了一个数组，只不过数组的首地址存放在字符指针变量str中，千万不要认为str是一个字符串变量。

2)字符串指针作函数参数

实际上字符串指针就是数组的首地址。

3)字符指针变量与字符数组的区别

①字符数组由若干元素组成，每个元素存放一个字符，而字符指针变量只存放字符串的首地址，不是整个字符串

②对数组初始化要用static，对指针变量不用。

③对字符数组赋值，只能对各个元素赋值，不能象下面这样：

charstr[14];

str="ilovec!";

对指针变量可以，

char*str;

str="ilovec!";

注意：此时赋给str的不是字符，而是字符串首地址。

④数组在定义和编译时分配内存单元，而指针变量定义后最好将其初始化，否则指针变量的值会指向一个不确定