C语言笔记（郝斌）
二次复习做的笔记，很基础，适合新手入门，复习巩固
C语言
前言
1.为什么学习c语言
优点 ：代码量小 速度快 功能强大 可移植性较好
缺点：危险性高 开发周期长
应用领域广：系统软件 应用软件
为学习数据结构 C++打基础
2.怎样学C语言
多思考 多上机多上机多上机
目标：能看懂程序，能调试程序
3.学习的目标
熟练掌握C语言的语法规则
理解面向过程的思想
4.学习重点
流程控制 函数 指针 动态内存分配
1.基本编程知识
1.1 CPU 内存条 硬盘 显卡 主板 显示器之间的关系
简单的描述：硬盘上的内容调入内存条，经过CPU的处理，如果是图像则经过显卡显示在显示器上
通过主板组在一起
1.2 helloWorld程序如何运行起来
编译器读取源代码 编译生成目标文件 再经过链接器链接 生成可执行文件 .exe文件是操作系统执行的
1.3 什么是数据类型
基本类型数据：整数:整型 int（4） 短整型 short int（2） 长整型 long int（8 ）
浮点数(实数)：单精度浮点数：float（4 ） 双精度浮点数：double（8）
字符：char （1）
复合类型数据：结构体 枚举
1.4 什么是变量
变量的本质就是内存中的一段存储空间
1.5 CPU 内存条 VC 操作系统之间的关系
在 VC 编程环境下，操作系统不仅负责为程序分配包括内存空间在内的各种系统资源，还对 CPU 的运算任 务进行调度管理，内存条作为数据暂存介质为 CPU 提供快速的数据读写支持，而 CPU 作为运算核心负责执 行程序指令并进行各种数据处理操作，它们协同工作以确保程序的正常运行。
1.6 变量为什么必须初始化
变量必须初始化是为了给变量赋予一个确定的初始值，避免其存储单元中存在不确定的垃圾值，从而确保程序运行时变量能按预期参与运算和操作，防止因未初始化而导致程序出现逻辑错误和不可预测的结果。
1.7 如何定义变量
数据类型 变量名 = 要赋的值
1.8 什么是进制
几进制就是逢几进一
表示方法：数字后加字母B就是二进制 O是八进制 H就是十六进制
%d是十进制输出 %o是八进制 %x和%X是十六进制
1.9 常量在C语言中是如何表示的
整数：十进制 八进制前面加数字0 十六进制前面加0x或0X
浮点数：传统写法：float x = 3.2; 科学计数法：float x = 3.2e3; //x的值是3200
字符： 单个字符用单引号引起来 字符串用双引号引起来
1.10 常量以什么样的二进制代码存储在计算机中
整数和字符是以补码的形式转换为二进制diamagnetic存储在计算机中
实数是以IEEE754标准转化为二进制代码存储在计算机中的
1.11 什么是字节
字节就是存储数据的单位，并且是硬件所能访问的最小单位
1.12 什么是ASCII
字符本质上与整数的存储方式相同，ASCII码不是一个值，而是一种规定，规定了不同的字符是使用哪个整数值去表示 'A' 65 'a' 97
1.13 基本的输入输出函数的用法
printf("字符串")； printf("输出控制符"，输出参数) ； printf("输出控制符1 输出控制符2"，输出参数1，输出参数2)； printf("输出控制符 非输出控制符"，输出参数) ；
scanf() 含有非输入控制符的情况 一次给多个变量赋值的情况··
%d：有符号十进制整数 %u：无符号十进制整数 %o：无符号八进制整数 %x或%X：无符号十六进制整数，%x以小写字母输出，%X以大写字母输出.
%#x中的#是一个标志字符，它会使输出结果带有0x前缀，这样可以更明确地表示输出的是十六进制数，增强了输出结果的可读性和标识性。
1.14 为什么需要输出控制符
01组成的代码可以表示数据也可以表示指令
1.15 存储单位换算
-
1 字节（Byte）= 8 位（bit）
-
1 KB = 1024 Byte
-
1 MB = 1024 KB
-
1 GB = 1024 MB
-
1 TB = 1024 GB
-
1 PB = 1024 TB
2. 运算符
算术运算符 + - * / %(取余)
关系运算符 > >= < <= != ==
逻辑运算符 ！ &&（且） ||（或）
赋值运算符 = += -= *= /=
优先级 算术 > 关系 > 逻辑 > 赋值
除 除数和被除数只要有一个是浮点型，则商是浮点型
自增：k = i++； 尽管是给k赋值，可是如果没有其他变化，最后输出的i的值会比原来加一
取余的运算对象必须是整数，结果是整出后的余数，其余数的符号与本除数相同
三目运算符： A ? B : C 如果A对，运行B，否则C
逗号表达式： (A , B , C , D) 功能：从左到右执行 最终表达式的值是最后一项的值
短路特性： &&左边的表达式为假 右边的表达式肯定不会执行
||左边的表达式为真 右边的表达式肯定不会执行
非零为真 零为假
强制类型转化 （数据类型）（表达式） （int）（4.5+5） 答案是9
3. 流程控制
3.1 什么是流程控制
程序代码执行的顺序
3.2 流程控制的分类
顺序
选择 if switch
if的范围问题：if和else默认的只能控制下面紧挨着的 一个 语句
控制多个需要{}起来
循环 for while do...while
float和double都不能保证可以精确的存储一个小数 循环中更新的变量不能定义为浮点数
while： for和while可以相互转换 do...while不行
do{}while(表达式) 主要用于人机交互
switch case case是程序的入口，进入后会一直执行，所以需要break退出
break用于：终止循环 终止switch 不能直接用于if，除非if属于循环内部的一个字句， 这时会退出if所在的那一层循环，即一个break只会终止一层循环（离他最近的那层循环）
continue用于跳过本次循环余下的语句
进制转换 10进制转化为n进制 ： 除n取余，直至商0，余数倒序排列
N进制 转化为十进制：按权展开，逐位相加
N进制 转化为X进制：两步走N进制 → 十进制（按权展开）十进制 → X进制（除X取余，倒序排列）
如何看懂一个程序： 1.流程 2.每个语句的功能 3.试数
对一些小算法的程序：1.尝试自己去编程解决它，解决不了就看答案，2.看懂之后尝试自己去修改程序，并且知道修改之后程序的不同输出结果的含义 3.不看答案，自己独立的把答案敲出来
4.数组
数组存在的意义 数组可以解决大量同类型数据的存储问题 模拟现实世界
数组从a[0]开始而不是a[1]
举例：int a[5] = {1,2,3,4,5};第一个元素存在a[0]而不是a[1]中
一维数组
为n个变量连续分配存储空间
所有的变量数据类型必须相同
所有变量所占的字节大小必须相等
未被初始化的元素默认都为0
只有在定义数组的同时才可以整体赋值，其他情况下整体赋值都是错误的
a[x] 单独拿出来a代表的是数组a第一个元素的地址
二维数组
int a[3] [4]
总共是12个元素，可以当作3行4列看待，a[0] [0]开始 a[2] [3]结束
int a[m] [n] 右下角位置的元素是a[m-1] [n-1]
//定义的格式1
int a[3][4] =
{
{1，2，3，4},
{5，6，7，8},
{9,10,11,12}，
}
//格式2
int a[3][4] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};
//输出数组内容
int i, j;
for (i = 0; i < 3;i++)
{
for (j = 0;j < 4;j++)
printf("%d",a[i][j]);
}
多维数组
不存在，因为内存是线性一维的 n维数组可以当作每个元素是n-1维数组的一维数组
5.函数
逻辑上：能够完成特定功能的独立的代码块
物理上：能够接受数据（也能不接受数据），能对接受的数据进行处理，能够将数据处理的结果返回（也可能不返回任何值）
函数是个工具，他是为了解决重复问题而被设计出来的，他可以被当作一个黑匣子
int f(void) //括号中的void表示该函数不能接受任何数据，int表示返回值是int类型的数据 void g(void) //函数名前面的void表示该函数没有返回值
函数的意义
避免了重复性操作
有利于程序的模块化
如何定义函数
函数的返回值类型 函数的名字（函数的形参列表）
{
函数的执行体
}
return和break的区别
break是终止循环，return是终止被调函数，向主函数返回表达式的值
函数的分类
有参函数和无参函数
有返回值函数和无返回值函数
库函数和用户自定义函数
值传递函数和地址传递函数
普通函数和主函数（主函数可以调用普通函数，普通函数不能调用主函数）
函数的声明
int a(); 写在主函数前面 函数的声明是一个语句，所以;不能丢
函数前置声明的作用：告诉编译器即将出现的若干字母代表的是一个函数；告诉编译器即将出现的若干字母所代表 的函数的形参和返回值的具体情况
对库函数的声明是通过
函数调用和函数声明的顺序：先声明或定义再调用 # include<库函数所在的文件的名字.h>来实现的
函数声明时可以不写形参
实参和形参
实参和形参个数必须相同，位置一一对应，类型应该兼容（最好相同）
如何在软件开发中合理的设计函数来解决实际问题
一个函数的功能尽量独立，单一
多学习，多模仿牛人的代码
常用的系统函数
double sqrt (double x) 求x的平方根
int abs (int x) 求x的绝对值（整数）
double fabs (double x) 求x的绝对值（实数）
变量的作用域和存储方式
按作用域： 全局变量 局部变量
在函数内部，若存在同名的全局变量和局部变量，局部变量会屏蔽全局变量
按存储方式：静态变量 自动变量 寄存器变量
6.指针
指针就是地址
int i; //p是变量的名， int * 表示p变量存放的是int类型变量的地址 p = &i; //正确 p = i; //错误，类型不一致,p是int *型 i是int型 p = 55; //错误，原因同上
int * 类型就是存放int变量地址的类型
p保存了i的地址，因此p指向i
p不是i，i也不是p，或者说，修改两者中的一个不影响另一个
如果一个指针变量指向了某个普通变量，则 *指针变量 就完全等同于 普通变量 也就是说： 在所有出现*p的变量都可以替换成i; 在所有出现i的变量都可以替换成*p
在C语言中，char *p = "helloworld"; 是合法的，且无需额外分配地址。
指针的作用
表示一些复杂的数据结构
快速的传递数据
使函数返回一个以上的值
能直接访问硬件
能够方便的处理字符串
是理解面向对象语言中引用的基础
指针的定义
int *p; p是指针变量，p中存储的值是指针
地址 内存单元的编号 从零开始的非负整数
指针的本质就是一个操作受限的非负整数
指针的分类
指针和数组
一维数组：
一维数组名 是个指针常量 它存放的是一维数组第一个元素的地址
下标和指针的关系
如果p是个指针变量，则 p[i]等价于*(p + 1)
确定一个一维数组需要几个参数 类型 数组开始地址 数组元素个数
p[i] = *(pArr + 1) = pArr[i]
*的含义
乘法
定义指针变量
指针运算符 该运算符放在已经定义好的指针变量的前面，如果p是一个已经定义好的指针变量 则*p表示 以p的内容为地址的变量
如何通过被调函数修改主调函数普通变量的值
1.实参必须是该普通变量的地址
2.形参必须是指针变量
3.在被调函数中通过 *形参名 = 。。。的方式可以修改主调函数相关变量的值
指针变量的运算
指针变量不能相加 相乘 相除
如果两个指针变量指向的是同一块空间中的不同存储单元，这两个指针变量才能相减
一个指针变量占四个字节（32位系统） 64位系统是八个字节
传统数组的缺点：
1.数组的长度必须事先指定，且只能是常整数，不能是变量
2.传统形式定义的数组，该数组的内存程序员无法手动释放（本函数运行完毕时，系统自动释放）
3.数组的长度不能在函数运行的过程中动态的扩充或缩小
4.在A函数定义的数组，A函数运行完毕后，该数组将无法被其他函数使用
上面四个传统数组的缺点，动态数组都能解决
构造动态函数
int i = 5; //分配了四个字节（int型），静态分配 int * p = (int *)malloc(4); * p = 5; free(p);
要使用malloc函数，需要添加malloc.h这个头文件
malloc函数只有一个形参，并且形参是整型
4表示请求系统为本程序分配四个字节
malloc函数只能返回第一个字节的地址
第二行一共分配了8个字节，p占4个字节，p所指向的内存也占4个字节
*p代表的就是一个int变量，只不过*p这个整型变量的内存分配方式和i变量的不一样
p本身所占的内存是静态分配的，p所指向的内存是动态分配的
free(p)表示把p所指向的内存给释放掉（p本身的内存是静态的，不会被释放）
动态构造一维数组
int a[5]; //如果int占四个字节的话，则本数组总共包含20个字节，每四个字节被当做了一个int变量来使用 int len; int *pArr; pArr = (int *)malloc(4 * len);//动态构造，该数组的数组名是pArr，元素类型是int类型 类似于 int pArr[len];
多级指针
int i = 5; int *p = &i; int **q = &p; int ***r = &q;//r是int ***类型，所以只能存放int **类型变量的地址
7. 结构体
为什么需要结构体
-
整合数据：把不同类型的相关数据组合成整体。
-
方便管理：让数据组织有序，提升代码可读性与维护性。
-
高效传参：作为一个单元在函数间传递数据。
-
自定义类型：按需求创建新数据类型，增强灵活性。
定义方式
//第一种定义方式
struct Student
{
int age;
float score;
char sex;
}
//第二种定义方式
struct Student
{
int age;
float score;
char sex;
} st2
赋值和初始化
//第一种初始化 定义的同时赋值
struct Student st = {80, 66.6, 'F'};
//第二种初始化 先定义再分别赋值
struct Student st2;
st2.age = 10;
st2.score = 88;
st2.sex = 'F';
如何取出结构体变量中的每一个成员
1.结构体变量名.成员名
2.指针变量名->成员名（常用）
struct Student *pst = &st; //&st不能改成st //第一种方式 st.age = 10; //第二种方式 pst->age = 88; //pst->在计算机内部会被转化成(*pst).age 等价于st.age
结构体变量和结构体指针变量作为函数参数传递的问题
推荐使用结构体指针变量作为函数参数来传递
结构体变量的运算
不可以相互加减乘除，但可以相互赋值 st1 = st2;
枚举
enum weekday {};
把一个事物所有可能的取值一一列举出来
使代码更安全 书写麻烦
进制转换
补码
原码
也叫符号-绝对值码 最高位0表示正，1表示负，其余二进制位是该数组的绝对值的二进制位
简单易懂但加减运算复杂 0的表示不唯一 存在加减乘除四种运算，增加了CPU的复杂度
反码
运算不便，也没有在计算机中应用
移码
表示数值平移n位，n称为移码量，主要用于浮点数的阶码的存储
补码
正数与原码相同
负整数转二进制
先求与该负数相对应的正整数的二进制代码，然后将所有位取反，末尾加1，不够位数时，左边补1
已知二进制求十进制
如果首位时0，是正整数，普通方法求
如果首位是1，是负整数，将所有位取反，末尾加1，所得数字就是该负数的绝对值
如果全是0，则对应的十进制数字就是0
最小负数的二进制代码是多少
最大整数的二进制代码是多少
字符串的处理
链表
首节点：存放第一个有效数据的节点
尾节点：存放最后一个有效数据的节点
头节点：头节点的数据类型和首节点的类型是一模一样的
头节点是首节点前面的那个节点
头节点并不存放有效数据
设置头节点是为了方便对链表的操作
头指针：存放头节点地址的指针变量
算法
算法是依附与存储结构的，不同的存储结构，所执行的算法是不一样的
通俗定义：解题的方法和步骤
狭义定义：对存储数据的操作
对不同的存储结构，要完成某一个功能所执行的操作时不一样的
广义定义：广义的算法也叫泛型，无论数据是如何存储的，对该数据的操作都是一样的
优点：插入删除效率高 不需要一个连续空间
缺点：需要一个连续的很大的空间
位运算符
& 按位与 比如1010 和 0110 经过运算就是0010
| 按位或
~按位取反
<< 按位左移 i<<1;表示把i的所有二进制左移一位 左移n位相当于乘以2的n次方
>>按位右移
二进制全部为0的含义
数值0 字符串结束标记符 空指针NULL
NULL本质也是0，但这个零不代表数字0，而表示的是内存单元的编号零
计算机规定了以0为编号的存储单元的内容不可读，不可写
动态内存分配
文件
在C语言中用一个指针变量指向一个文件，这个指针称为文件指针，通过文件指针就可对他所值得文件进行各种操作.
#include#include int main() { // 1. 文件指针 // 用于指向文件，后续的文件操作都通过这个指针来进行 FILE *fp; // 2. 打开文件 // fopen函数用于打开文件，第一个参数是文件名，第二个参数是打开模式 // "w" 表示以写入模式打开文件，如果文件不存在则创建，如果存在则清空内容 fp = fopen("test.txt", "w"); // 检查文件是否成功打开 if (fp == NULL) { // 如果文件打开失败，输出错误信息并退出程序 perror("无法打开文件"); return 1; } // 3. 写入文件 // fprintf函数用于向文件中写入格式化数据，用法和printf类似 fprintf(fp, "这是写入文件的第一行内容。\n"); // fputs函数用于向文件中写入字符串 fputs("这是写入文件的第二行内容。\n", fp); // 4. 关闭文件 // fclose函数用于关闭文件，释放相关资源 fclose(fp); // 5. 以读取模式打开文件 // "r" 表示以只读模式打开文件，如果文件不存在则打开失败 fp = fopen("test.txt", "r"); if (fp == NULL) { perror("无法打开文件"); return 1; } // 6. 读取文件 // 6.1 使用fgets函数逐行读取文件内容 char line[100]; while (fgets(line, sizeof(line), fp) != NULL) { // 输出读取到的行 printf("%s", line); } // 重新定位文件指针到文件开头 // 以便后续再次读取文件内容 rewind(fp); // 6.2 使用fscanf函数按格式读取文件内容 char buffer[100]; while (fscanf(fp, "%s", buffer) != EOF) { // 输出读取到的单词 printf("读取到的单词: %s\n", buffer); } // 7. 关闭文件 fclose(fp); // 8. 以追加模式打开文件 // "a" 表示以追加模式打开文件，如果文件不存在则创建，如果存在则在文件末尾追加内容 fp = fopen("test.txt", "a"); if (fp == NULL) { perror("无法打开文件"); return 1; } // 9. 追加内容到文件 fputs("这是追加到文件的内容。\n", fp); // 10. 关闭文件 fclose(fp); return 0; }
auto 变量类型推演，
register 建议编译器将该变量放入CPU，
static 静态变量，
extern 声明变量，常用于多文件需要使用同一变量时
不能被重载的运算符 1、. (成员访问运算符) 2、.* (成员指针访问运算符) 3、:: (域运算符) 4、sizeof(长度运算符) 5、?: (条件运算符）
typedef
// 为 int 类型定义别名 Age
typedef int Age;
// 为 char 类型定义别名 Character.2
typedef char Character;
// 为包含 10 个整数的数组定义别名 IntArray
typedef int IntArray[10];
// 为指向 int 类型的指针定义别名 IntPointer
typedef int* IntPointer;
// 为结构体类型定义别名 Person
typedef struct {
char name[50];
int age;
} Person;
int main() {
Person p = {"John", 25};
printf("Name: %s, Age: %d\n", p.name, p.age);
return 0;
}
ASCALL代码
48 0 65 A 97 a