这个c语言入门,目标人群是有代码基础的,例如你之前学过javaSE,看此文章可能是更有帮助,会让你快速掌握他们之间的差异,文章内容大部分都是泛谈,详细的部分我会在之后时间发布,我也在慢慢学习,勉励同志们。
随后时间我会发布C语言详细(进阶版),数据结构,C++等的文章,喜欢的可以一起讨论。
目录
一. 第一个c语言程序(输出hello)
#include <stdio.h>//相当于import java中的导包,包中包含着很多你需要使用的函数等
//main就是主函数,运行程序的入口,有且必须只有一个。
int main() {
printf("hello,world\n"); //输出语句,\n表示换行
printf("哈啊哈\n");
return 0;//因为主函数的数据类型为int,所以,返回值为int,其余同理,viod则空
}
输出:
(1)VC Code输出
(2)Windows 终端 输出(有乱码不碍事)
(Linux输出其实也差不多)
二. 数据类型
1. 七个数据类型
char //字符数据类型
short //短整型
int //整形
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
C语言中没有String字符串类型吗????
c语言中string用char的数组形式来表示。下方代码有举例。
2. 数据类型的长度
3. 数据类型的使用(举例)
#include <stdio.h>
int main() {
char a = 'a'; // 字符型变量 a
char a1[] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'}; // 字符型数组 a1,注意加上结束符 '\0'
char str1[] = "Hello"; // 字符数组表示字符串,即java中的string
char *str2 = "World"; // 字符指针表示字符串
short b = 10; // 短整型变量 b
int c = 10; // 整型变量 c
long d = 10; // 长整型变量 d
float f = 10.0f; // 单精度浮点数 f
double g = 10.00000; // 双精度浮点数 g
// 输出变量的值
printf("字符 a: %c\n", a);
printf("字符数组 a1: %s\n", a1);
printf("%s %s\n", str1, str2);
printf("Length of str1: %zu\n", strlen(str1));//输出str1的长度,即为5
printf("短整型 b: %d\n", b);
printf("整型 c: %d\n", c);
printf("长整型 d: %ld\n", d);
printf("单精度浮点数 f: %.2f\n", f);
printf("双精度浮点数 g: %.5f\n", g);
return 0;
}
输出:
三. 变量、常量
1. 变量
1.1. 定义变量
简而言之变量即使可以更改的量,其数值可以被更改。
1.2. 变量的分类
1.全局变量
(1)即作用于代码运行全过程的变量
2.局部变量
(2)即作用于部分代码块的变量
#include <stdio.h>
// 全局变量
int globalVar = 10; // 全局变量,作用域为整个文件
void function() {
// 局部变量
int localVar = 5; // 局部变量,作用域仅限于此函数内
printf(" 函数内 局部变量 localVar 的值: %d\n", localVar);
printf(" 函数内 全局变量 globalVar 的值: %d\n", globalVar);
}
int main() {
printf("全局变量 globalVar 的值: %d\n", globalVar); // 可以访问全局变量
function();//调用上方的函数
// printf("局部变量 localVar 的值: %d\n", localVar); // 这行代码会报错,因为 localVar 作用域仅限于 function 函数
return 0;
}
1.3. 变量的使用
使变量等于输入两个值,使这两个变量进行加减乘除,结果取小数点后两位。
#include <stdio.h>
int main() {
// 定义变量
float num1, num2; // 用于存储输入的两个数
float sum, difference, product, quotient; // 用于存储运算结果
// 提示用户输入两个数,scanf的标准用法,于printf很相似
printf("请输入第一个数: ");
scanf("%f", &num1); // 读取第一个数
printf("请输入第二个数: ");
scanf("%f", &num2); // 读取第二个数
// 进行运算
sum = num1 + num2; // 加法
difference = num1 - num2; // 减法
product = num1 * num2; // 乘法
quotient = num1 / num2; // 除法(注意:需要确保 num2 不为 0)
// 输出结果,%.2f即为取余,小数点后两位,%.3f即为小数点后3位,以此类推。
printf("加法结果: %.3f\n", sum);
printf("减法结果: %.3f\n", difference);
printf("乘法结果: %.3f\n", product);
// 除法结果的输出需要检查除数是否为0
if (num2 != 0) {
printf("除法结果: %.2f\n", quotient);
} else {
printf("除法结果: 无法除以零\n");
}
return 0;
}
输出:
1.4. 变量的作用域与生命周期
作用域:
作用域( scope )是程序设计概念,通常来说,一段程序代码中所用到的名字并不总是 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代码运行过程。
生命周期:
变量的生命周期指的是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,同理。
2. 定量 / 常量
2.1 常量定义
简而言之,定量即使不变的量。
2.2 常量类型
1. 字面常量2. const 修饰的常变量(java中常用)3. #define 定义的标识符常量4. 枚举常量
#include <stdio.h>
// 使用 #define 定义标识符常量
#define PI 3.14159 // 圆周率常量
// 定义枚举常量
enum Color {
RED, // 默认第一个为0,以此类推。
GREEN, // GREEN = 1
BLUE // BLUE = 2
};
int main() {
// 字面常量
int a = 10; // 整数字面常量
float b = 5.5; // 浮点数字面常量
// const 修饰的常量
const int MAX_VALUE = 100; // 最大值常量,不能被修改
// 输出各个常量的值
printf("字面常量 a: %d\n", a);
printf("字面常量 b: %.2f\n", b);
printf("标识符常量 PI: %.5f\n", PI);
printf("const 常量 MAX_VALUE: %d\n", MAX_VALUE);
// 使用枚举常量
enum Color myColor = GREEN; // 赋值为枚举常量
printf("枚举常量 myColor: %d\n", myColor); // 输出枚举常量的整数值
return 0;
}
输出
四. 字符串+转义字符+注释+格式修饰符
1. 字符串
1. 即Java中的String,用来表示多个字符在一起的样子。但是C中没有String的概念,所以字符串用char【】(字符型数组)来表示。
2. 下方的代码,用了四种方式来表示String,具体看代码注释,写的很清楚。
//可以简单认为include与java中的import是同一个意思。
#include <stdio.h> // 引入标准输入输出库,提供输入输出函数,如printf和scanf
#include <stdlib.h> // 引入标准库,包含内存分配(如malloc、free)、进程控制和转换等函数
#include <string.h> // 引入字符串处理库,提供字符串操作函数,如strcpy、strlen等
int main() {
// 1. 使用字符数组定义字符串
char str1[] = "hello world"; // 字符数组,自动添加'\0'
char str11[] ={'0','1','2','3','4','\0'}; // 字符数组,自动添加'\0'<规范>
// 2. 使用字符指针定义字符串
const char *str2 = "hello world"; // 字符指针指向字符串常量
// 3. 动态内存分配,malloc 返回的是 void* 类型的指针,表示它可以指向任何类型的内存。
//指针相当于一种特殊类型的变量
char *str3 = (char *)malloc(12 * sizeof(char)); // 开辟一个char类型,12长度的内存空间变量为str3这个指针变量
if (str3 == NULL) { // 检查内存是否分配存在
printf("内存分配失败\n");
return 1; // 返回1表示异常,并输出内存分配失败
}
strcpy(str3, "hello world"); //
// 输出所有字符串
printf("%s\n", str1); // 输出字符数组
printf("%s\n", str11); // 输出字符数组
printf("%s\n", str2); // 输出字符指针
printf("%s\n", str3); // 输出动态分配的字符串
// 释放动态分配的内存
free(str3);
return 0; // 返回0表示程序正常结束
}
输出:
2. 转义字符
转义字符 释义(转义字符顾名思义就是转变意思。)\? 在书写连续多个问号时使用,防止他们被解析成三字母词\' 用于表示字符常量'\" 用于表示一个字符串内部的双引号\\ 用于表示一个反斜杠,防止它被解释为一个转义序列符。\a 警告字符,蜂鸣\b 退格符\f 进纸符\n 换行\r 回车\t 水平制表符\v 垂直制表符\ddd ddd表示 1~3 个八进制的数字。 如: \130 X\xdd dd表示 2 个十六进制数字。 如: \x30 0
举例:
仔细看注释。
#include<stdio.h>
#include<string.h>
// strlen - string length - 求字符串长度
int main()
{
printf("%d\n", strlen("abcdef"));
printf("%d\n", strlen("abcdefg")); // 输出字符串 "abcdef" 的长度
// \62被解析成一个转义字符
printf("%d\n", strlen("c:\test\628\test.c"));//会输出错误,因为系统编译会把\t认识为转义符
printf("%d\n", strlen("c:\\test\\628\\test.c")); // 使用双反斜杠表示反斜杠,就没有问题了。
return 0;
}
详细使用方法:
#include <stdio.h>
int main() {
// 1. \? - 表示问号字符 原因: \? 不会被解析为转义字符,直接输出问号。
printf("这是一个问号: \?\n"); // 输出: 这是一个问号: ?
// 2. \' - 表示单引号字符 原因: \' 被解析为单引号字符,用于在字符串中包含单引号。
printf("这是一个单引号: \'\n"); // 输出: 这是一个单引号: '
// 3. \" - 表示双引号字符 原因: \" 被解析为双引号字符,用于在字符串中包含双引号。
printf("这是一个双引号: \"\n"); // 输出: 这是一个双引号: "
// 4. \\ - 表示反斜杠字符 原因: \\ 被解析为一个反斜杠字符,用于在字符串中包含反斜杠。
printf("这是一个反斜杠: \\\n"); // 输出: 这是一个反斜杠: \
// 5. \a - 表示警告音(响铃)原因: \a 表示响铃字符,某些终端或系统可能会发出声音。
printf("这将响铃: \a\n"); // 可能会发出警告音(依赖于终端设置)
// 6. \b - 表示退格符 原因: \b 将光标移动到前一个字符位置,覆盖该字符。
printf("这是一个退格符: Hello\bWorld\n"); // 输出: HelloWorld(“Hello”中的最后一个字母被删除)
//
// 7. \f - 表示换页符 原因: \f 在某些终端中可能会导致换页,但在其他终端中可能没有明显效果。
printf("这是一个换页符: Hello\fWorld\n"); // 输出: Hello(在某些终端中可能表现为换页)
// 8. \n - 表示换行符 原因: \n 将光标移动到下一行,输出内容在新行显示。
printf("这是一个换行符: Hello\nWorld\n"); // 输出: Hello
// // World
// 9. \r - 表示回车符 原因: \r 将光标移动到行首,后续字符会覆盖当前行的内容。
printf("这是一个回车符: Hello\rWorld\n"); // 输出: World(“Hello”被覆盖)
// 10. \t - 表示水平制表符 原因: \t 插入一个水平制表符的空格,增加字符之间的间距。
printf("这是一个制表符: Hello\tWorld\n"); // 输出: Hello World(“Hello”和“World”之间有一个制表符的空格)
// 11. \v - 表示垂直制表符 原因: \v 在某些终端中可能表现为换行,但在其他终端中可能没有明显效果
printf("这是一个垂直制表符: Hello\vWorld\n"); // 输出: Hello(可能会在某些终端中表现为换行)
// 12. \ddd - 表示八进制数对应的字符 原因: 八进制数表示的字符在ASCII表中对应的字符。
printf("这是一个八进制字符: \101\n"); // 输出: A(八进制101对应的字符是'A')
// 13. \xdd - 表示十六进制数对应的字符 原因: 十六进制数表示的字符在ASCII表中对应的字符。
printf("这是一个十六进制字符: \x41\n"); // 输出: A(十六进制41对应的字符是'A')
return 0;
}
}
}
3. 注释
1. 代码中有不需要的代码可以直接删除,也可以注释掉2. 代码中有些代码比较难懂,可以加一下注释文字
vs Code 分为单行注释与多行注释,自己搜索,默认的我也忘了。嘿嘿嘿。
4. 格式说明符
格式说明符:
%d 或 %i 解释:输出或输入有符号十进制整数。
%u 解释:输出或输入无符号十进制整数。
%f 解释:输出或输入十进制浮点数(float)。
%lf 解释:输出或输入双精度浮点数(double)。
%c 解释:输出或输入单个字符。
%s 解释:输出或输入字符串(字符数组)。
%p 解释:输出指针的地址(内存地址)。
%o 解释:输出无符号八进制整数。
%x 或 %X 解释:输出无符号十六进制整数。%x 使用小写字母,%X 使用大写字母。
%e 或 %E 解释:以科学计数法输出浮点数。%e 使用小写字母 e,%E 使用大写字母 E。
%g 或 %G 解释:根据数值的大小自动选择使用 %f 或 %e 的格式输出浮点数。%g 使用小写字母,
%G 解释:使用大写字母。
格式说明符代码解释 :
#include <stdio.h>
int main() {
// 1. %d 或 %i - 输出或输入有符号十进制整数 // 原因: %d 用于打印有符号整数,负数会正常显示。
int signedInt = -42;
printf("有符号十进制整数: %d\n", signedInt); // 输出: 有符号十进制整数: -42
// 2. %u - 输出或输入无符号十进制整数 // 原因: %u 用于打印无符号整数,确保不会显示负号。
unsigned int unsignedInt = 42;
printf("无符号十进制整数: %u\n", unsignedInt); // 输出: 无符号十进制整数: 42
// 3. %f - 输出或输入十进制浮点数(float) // 原因: %f 默认输出六位小数,适用于浮点数。
float floatNum = 3.14f;
printf("十进制浮点数: %f\n", floatNum); // 输出: 十进制浮点数: 3.140000
// 4. %lf - 输出或输入双精度浮点数(double) // 原因: %lf 用于打印双精度浮点数,默认输出六位小数。
double doubleNum = 3.141592653589793;
printf("双精度浮点数: %lf\n", doubleNum); // 输出: 双精度浮点数: 3.141593
// 5. %c - 输出或输入单个字符 // 原因: %c 用于打印单个字符。
char character = 'A';
printf("单个字符: %c\n", character); // 输出: 单个字符: A
// 6. %s - 输出或输入字符串(字符数组) // 原因: %s 用于打印字符串,直到遇到空字符 '\0'。
char str[] = "Hello, World!";
printf("字符串: %s\n", str); // 输出: 字符串: Hello, World!
// 7. %p - 输出指针的地址(内存地址) // 原因: %p 用于打印指针的地址,通常以十六进制格式输出。
int *ptr = &signedInt;
printf("指针地址: %p\n", (void *)ptr); // 输出: 指针地址: 0x7ffeedc3a5b4(地址会因运行而异)
// 8. %o - 输出无符号八进制整数 // 原因: %o 用于打印无符号整数的八进制表示。
printf("无符号八进制整数: %o\n", unsignedInt); // 输出: 无符号八进制整数: 50
// 9. %x 或 %X - 输出无符号十六进制整数 // 原因: %x 用于打印小写十六进制,%X 用于打印大写十六进制。
printf("无符号十六进制整数 (小写): %x\n", unsignedInt); // 输出: 无符号十六进制整数 (小写): 2a
printf("无符号十六进制整数 (大写): %X\n", unsignedInt); // 输出: 无符号十六进制整数 (大写): 2A
// 10. %e 或 %E - 以科学计数法输出浮点数 // 原因: %e 和 %E 用于以科学计数法格式打印浮点数。
printf("科学计数法 (小写): %e\n", floatNum); // 输出: 科学计数法 (小写): 3.140000e+00
printf("科学计数法 (大写): %E\n", floatNum); // 输出: 科学计数法 (大写): 3.140000E+00
// 11. %g 或 %G - 根据数值的大小自动选择格式输出浮点数 // 原因: %g 和 %G 根据数值的大小选择使用 %f 或 %e 格式输出。
printf("自动选择格式 (小写): %g\n", doubleNum); // 输出: 自动选择格式 (小写): 3.14159
printf("自动选择格式 (大写): %G\n", doubleNum); // 输出: 自动选择格式 (大写): 3.14159
return 0;
}
五. 选择语句
语句类型 适用场景 特点 if
单条件判断 无默认分支 if-else
二选一逻辑 必须选择其一 if-else if-else
多条件阶梯判断 按顺序检查条件 switch-case
离散值匹配(如枚举、字符) 效率高,需 break
防止穿透
输出
由于我坚信大家能看得懂,所以就不在此过多赘述!!
#include <stdio.h>
int main() {
//设置一些基础的变量。
int score = 85;
char grade = 'B';
int num = 10;
/* 1. 基础if语句:单条件判断 */
if (score >= 60) {
printf("1. 及格\n"); // 条件成立时执行
}
/* 2. if-else语句:二选一分支 */
if (num % 2 == 0) {
printf("2. 偶数\n");
} else {
printf("2. 奇数\n"); // 条件不成立时执行
}
/* 3. if-else if-else:多条件阶梯判断 */
if (score >= 90) {
printf("3. 优秀\n");
} else if (score >= 80) {
printf("3. 良好\n"); // 满足 score>=80 但 score<90
} else if (score >= 60) {
printf("3. 及格\n");
} else {
printf("3. 不及格\n"); // 默认分支
}
/* 4. switch-case:离散值匹配 */
switch (grade) {
case 'A':
printf("4. 90-100分\n");
break; // 必须用break阻止穿透
case 'B':
printf("4. 80-89分\n");
break;
case 'C':
printf("4. 60-79分\n");
break;
default:
printf("4. 不及格\n"); // 默认分支
}
return 0;
}
六. 循环语句
1. 循环类型
循环类型 执行顺序 适用场景 注意事项 for
先检查后执行 明确循环次数(如数组遍历) 循环变量作用域需注意 while
先检查后执行 条件未知但需前置检查(如读文件) 避免忘记更新条件变量导致死循环 do-while
先执行后检查 至少执行一次(如用户输入验证) 结尾分号不可遗漏
2. 代码示例
#include <stdio.h>
int main() {
/* 示例1: for循环(明确循环次数) */
for (int i = 1; i <= 3; i++) {
printf(" 第%d次循环\n", i); // 循环体执行3次
}
/* 示例2: while循环(条件驱动循环) */
int count = 3;
while (count > 0) {
printf(" 剩余次数: %d\n", count);
count--; // 修改条件变量避免死循环
}
/* 示例3: do-while循环(至少执行一次) */
int input;
do {
printf(" 输入1继续,其他退出: ");
scanf("%d", &input);
} while (input >=1); // 先执行后判断
/* 示例4: 循环控制语句(break/continue) */
for (int j = 1; j <= 6; j++) {
if (j == 3) {
continue; // 跳过本次循环剩余代码,当j==3的时候,跳出本次循环,执行j==4,即输出语句不含有3。
}
if (j == 6) {
break; // 提前终止整个循环,当j==6的时候,终止循环,即输出语句不含有6,及其以下语句。
}
printf(" 当前值: %d\n", j);
}
return 0;
}
输出:
3. 循环控制语句(break/continue)
语句 作用 示例场景 break
立即终止当前循环 搜索到目标后提前退出循环 continue
跳过本次循环剩余代码,进入下一轮循环 过滤无效数据(如跳过负数处理)
4. 运算符(符合运算符)此处不太明白,日后加强联系。
运算符 行为描述 典型应用场景 示例 结果 i++
先用后加(后缀自增) 循环变量更新 int i = 5; int j = i++; j = 5,然后 i 变成 6++i
先加后用(前缀自增) 需要立即使用新值 int i = 5; int j = ++i; i 先变成 6,然后 j = 6i--
先用后减(后缀自减) 递减计数器 int i = 5; int j = i--; j = 5,i = 4--i
先减后用(前缀自减) 需要立即使用新值
int i = 5;
int j = i--;
i = 3,k = 3
运算符 含义 示例 等价表达式 +=
加法赋值 a += 5
a = a + 5
-=
减法赋值 a -= 3
a = a - 3
*=
乘法赋值 a *= 2
a = a * 2
/=
除法赋值 a /= 4
a = a / 4
%=
取模赋值 a %= 3
a = a % 3
&=
按位与赋值 a &= 0x0F
a = a & 0x0F
^=
按位异或赋值 a ^= b
a = a ^ b
<<=
左移赋值 a <<= 2
a = a << 2
>>=
右移赋值 a >>= 1
a = a >> 1
输出:
#include <stdio.h>
int main() {
int a = 10, b = 3, c = 5;
/* 1. 基本运算符 */
// 算术运算符
printf("a + b = %d\n", a + b); // 加法:13
printf("a %% b = %d\n", a % b); // 取模:1(余数)
// 关系运算符
printf("a > b? %d\n", a > b); // 1(true)
// 逻辑运算符
printf("!(a < 5) = %d\n", !(a < 5)); // 1(非操作)
// 位运算符
printf("a & b = %d\n", a & b); // 按位与:2(1010 & 0011 = 0010)
printf("a << 2 = %d\n", a << 2); // 左移2位:40
// 赋值运算符
c = a; // 基本赋值,c变为10
// 条件运算符(三目运算符)
int max = (a > b) ? a : b; // max=10
// 逗号运算符
int d = (a++, b++, a + b); // d=15(a=11, b=4)
/* 2. 复合运算符(组合赋值) */
a += 5; // 等价于 a = a + 5 → 15
b *= 2; // 等价于 b = b * 2 → 8
c &= 0x0F; // 等价于 c = c & 0x0F → 10的二进制高4位清零 → 10
// 验证结果
printf("a=%d, b=%d, c=%d, d=%d, max=%d\n", a, b, c, d, max);
return 0;
}
七. 函数
1.函数定义
即为Java中的方法,目的是为了提高代码复用率,可用性。
2.函数代码示例
代码中包含了六个函数,各有差异。细节都在注释之中了,仔细看,不是很难,比较难理解的是指针类型定义,这个我会在c语言的进阶版详细来说。
#include <stdio.h>
//1. 无返回值、无参数函数:用于执行特定任务,不返回数据,引用参数输出hello world 换行
void greet(void) {
printf("Hello World!\n");
}
// 2. 带参数和返回值的函数:接收两个整数,返回它们的和
int add(int a, int b) { // 参数是值传递(拷贝)
return a + b;
}
//3. 指针参数函数:通过地址修改外部变量 ,
void swap(int *x, int *y) { // 使用指针实现"引用传递"效果,a=10 , b=20,输出结果应改为 *x等于20,*y=10;
int temp = *x;//*x的值传给temp =10;
*x = *y ;//*y把值传给*x,此时*x的值为20
*y = temp;//temp(10)的值传给*y,temp的值为10。
}
// 4. 递归函数:计算阶乘,需设置终止条件
int factorial(int n) {
if (n < 0) return -1; // 错误检查,简单选择语句,即 使参数n不得小于0
return (n <= 1) ? 1 : n * factorial(n - 1);//三运运算符,若n=1则返回1,n>1,则 n * factorial(n - 1),即为递归函数
}
/* 5. 函数指针类型定义:用于实现回调机制 */
typedef int (*MathOperation)(int, int); // 定义函数指针类型,
/* 6. 函数原型声明:必须在使用前声明(定义可在后面) */
double divide(double a, double b); // 函数原型
/* 函数实现:除法运算 */
double divide(double a, double b) {
if (b == 0) { // 参数有效性检查
printf("错误:除数不能为0\n");
return 0;
}
return a / b;
}
int main() {
// 1.调用无参函数
greet();
// 2.调用函数a+b的结果,传参什么的,不过大多叙述。
int result = add(3, 5); // 接收返回值
printf("3 + 5 = %d\n", result);
// 3.
int a = 10, b = 20;
printf("交换前:a=%d, b=%d\n", a, b);
swap(&a, &b); // 传递地址修改实参
printf("交换后:a=%d, b=%d\n", a, b);
// 4. 输出结果即为 5*5-1
printf("5的阶乘 = %d\n", factorial(5));//即给参数即可,算的是5的递归。
//函数指针使用
MathOperation operation = add; // 指向add函数,我能理解,即为定义指针函数,把add的作用调到operation中使用,可以简单理解。
printf("函数指针运算:%d\n", operation(7, 8));
//
printf("10 / 3 = %.2f\n", divide(10.0, 3.0));
return 0;
}
输出:
八. 数组
1. 数组的类型
1. 常规数组
2. 二维数组
3. 字符串数组与字符串
4. 指针数组
5. 动态数组(堆内存)
2. 数组的下标
此处的重点就是,记住下标第一个是0.
3. 数组的使用(遍历)
3.1.常规数组的使用与遍历
(1). 常规遍历-正序
// 2. 常规遍历(正序)
printf("arr1元素:");
for (int i = 0; i < 5; i++) {
printf("%d ", arr1[i]); // 通过下标访问,输出:1 2 3 0 0
}
(2). 常规遍历-倒叙
// 3. 逆序遍历
printf("\narr2逆序:");
for (int i = sizeof(arr2)/sizeof(arr2[0]) - 1; i >= 0; i--) {
printf("%d ", arr2[i]); // 输出:30 20 10
}
3.2. 二维数组的使用与(嵌套遍历)
int matrix[2][3] = {
{1, 2, 3},
{4, 5, 6}
};
printf("\n二维数组遍历:\n");
for (int row = 0; row < 2; row++) {
for (int col = 0; col < 3; col++) {
printf("matrix[%d][%d]=%d ", row, col, matrix[row][col]);
}
printf("\n");
}
3.3. 字符串数组与字符串的使用与遍历
char str1[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'}; // 手动添加结束符
char str2[] = "World"; // 自动添加结束符'\0',长度=5+1=6
printf("字符串遍历:");
int i = 0;
while (str1[i] != '\0') { // 遍历到结束符停止
printf("%c", str1[i++]); // 输出:Hello
}
printf(" %s\n", str2); // 直接输出:World------%s 解释:输出或输入字符串(字符数组)。
3.4. 指针数组的使用与遍历
const char *words[] = {"Apple", "Banana", "Cherry"}; // 字符串指针数组
printf("指针数组元素:\n");
for (int i = 0; i < 3; i++) {
printf("第%d个单词: %s\n", i, words[i]); // 通过指针访问字符串
}
3.5. 动态数组(堆内存)的使用与遍历
int *dynamic_arr = malloc(5 * sizeof(int)); // 动态分配5个int空间
if (dynamic_arr == NULL) {
printf("内存分配失败!");
return 1;
}
// 初始化动态数组
for (int i = 0; i < 5; i++) {
dynamic_arr[i] = i * 10; // 下标访问与普通数组一致
}
// 指针遍历动态数组
printf("动态数组:");
int *ptr = dynamic_arr;
for (int i = 0; i < 5; i++) {
printf("%d ", *ptr++); // 输出:0 10 20 30 40
}
free(dynamic_arr); // 必须释放内存!
4. 数组的整体代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> // 用于动态数组
int main() {
/*=====================
一维数组基础-----这个好理解。
======================*/
// 1. 定义与初始化
int arr1[5] = {1, 2, 3}; // 长度为5,部分初始化,未赋值元素默认为0,即为剩下两个位置为0,0
int arr2[] = {10, 20, 30}; // 自动推断长度(3个元素)
// 2. 常规遍历(正序)
printf("arr1元素:");
for (int i = 0; i < 5; i++) {
printf("%d ", arr1[i]); // 通过下标访问,输出:1 2 3 0 0
}
// 3. 逆序遍历
printf("\narr2逆序:");
for (int i = sizeof(arr2)/sizeof(arr2[0]) - 1; i >= 0; i--) {
printf("%d ", arr2[i]); // 输出:30 20 10
}
/*=====================
二维数组与嵌套遍历
======================*/
int matrix[2][3] = {
{1, 2, 3},
{4, 5, 6}
};
printf("\n二维数组遍历:\n");
for (int row = 0; row < 2; row++) {
for (int col = 0; col < 3; col++) {
printf("matrix[%d][%d]=%d ", row, col, matrix[row][col]);
}
printf("\n");
}
/*=====================
字符数组与字符串
======================*/
char str1[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'}; // 手动添加结束符
char str2[] = "World"; // 自动添加结束符'\0',长度=5+1=6
printf("字符串遍历:");
int i = 0;
while (str1[i] != '\0') { // 遍历到结束符停止
printf("%c", str1[i++]); // 输出:Hello
}
printf(" %s\n", str2); // 直接输出:World------%s 解释:输出或输入字符串(字符数组)。
/*=====================
指针数组与遍历
======================*/
const char *words[] = {"Apple", "Banana", "Cherry"}; // 字符串指针数组
printf("指针数组元素:\n");
for (int i = 0; i < 3; i++) {
printf("第%d个单词: %s\n", i, words[i]); // 通过指针访问字符串
}
/*=====================
动态数组(堆内存)
======================*/
int *dynamic_arr = malloc(5 * sizeof(int)); // 动态分配5个int空间,开辟长度为5,类型为int的内存空间,
if (dynamic_arr == NULL) {
printf("内存分配失败!");
return 1;
}
// 初始化动态数组
for (int i = 0; i < 5; i++) {
dynamic_arr[i] = i * 10; // 下标访问与普通数组一致
}
// 指针遍历动态数组
printf("动态数组:");
int *ptr = dynamic_arr;
for (int i = 0; i < 5; i++) {
printf("%d ", *ptr++); // 输出:0 10 20 30 40
}
free(dynamic_arr); // 必须释放内存!
/*=====================
数组下标越界示例(危险!)
======================*/
int arr[3] = {100, 200, 300};
// printf("\n越界访问:%d", arr[5]); // 未定义行为,可能导致崩溃或输出垃圾值
return 0;
}
输出:
九. 操作符
操作符 名称/作用 示例 +
加法 a + b
-
减法/负号 a - b
,-x
*
乘法/指针解引用 a * b
,*ptr
/
除法 a / b
%
取模(余数) a % b
++
自增 i++
,++i
--
自减 i--
,--i
>
大于 a > b
<
小于 a < b
==
等于 a == b
!=
不等于 a != b
&&
逻辑与 x && y
!
逻辑非 !x
&
按位与/取地址 m & n
,&var
^
按位异或 m ^ n
~
按位非 ~m
<<
左移 m << 2
>>
右移 n >> 1
=
赋值 c = 10
+=
复合赋值 c += 5
?:
条件运算符 (a>b)?a:b
,
逗号运算符 d=(a++,b++)
.
结构体成员访问 p.x
->
结构体指针成员访问 ptr->x
sizeof
获取类型/对象大小 sizeof(int)
#include <stdio.h>
int main() {
/*================ 算术操作符 ================*/
int a = 10, b = 3;
printf("a + b = %d\n", a + b); // 加法:13
printf("a - b = %d\n", a - b); // 减法:7
printf("a * b = %d\n", a * b); // 乘法:30
printf("a / b = %d\n", a / b); // 整除:3(截断小数)
printf("a %% b = %d\n", a % b); // 取模:1(余数)
/*================ 关系操作符 ================*/
printf("a > b? %d\n", a > b); // 大于:1(true)
printf("a == b? %d\n", a == b); // 等于:0(false)
/*================ 逻辑操作符 ================*/
int x = 1, y = 0;
printf("x && y = %d\n", x && y); // 逻辑与:0
printf("x || y = %d\n", x || y); // 逻辑或:1
printf("!x = %d\n", !x); // 逻辑非:0
/*================ 位操作符 ================*/
unsigned char m = 0b1010, n = 0b1100;
printf("m & n = %d\n", m & n); // 按位与:0b1000 (8)
printf("m | n = %d\n", m | n); // 按位或:0b1110 (14)
printf("m ^ n = %d\n", m ^ n); // 按位异或:0b0110 (6)
printf("~m = %d\n", (unsigned char)~m); // 按位非:0b0101 (5)
printf("m << 2 = %d\n", m << 2); // 左移:40 (0b101000)
printf("n >> 1 = %d\n", n >> 1); // 右移:6 (0b0110)
/*================ 赋值操作符 ================*/
int c = 10;
c += 5; // 等价 c = c + 5 → 15
c %= 4; // 等价 c = c % 4 → 3
printf("赋值操作后 c = %d\n", c);
/*================ 其他操作符 ================*/
// 条件运算符(三元运算符)
int max = (a > b) ? a : b; // max = 10
printf("较大值:%d\n", max);
// 逗号运算符(返回最后一个表达式值)
int d = (a++, b++, a + b); // a=11, b=4 → d=15
printf("逗号运算结果:%d\n", d);
// 地址操作符
int *ptr = &a; // &取地址
printf("a的地址:%p\n", ptr);
printf("指针解引用:%d\n", *ptr); // *解引用
// sizeof运算符
printf("int字节数:%zu\n", sizeof(int)); // 通常为4
// 结构体成员访问
struct Point { int x; int y; } p = {5, 8};
printf("结构体成员:%d\n", p.x); // .运算符访问成员
return 0;
}
十. 常见关键字
关键字 类别 核心作用 int/char
基础类型 定义整数/字符类型 float/double
浮点类型 定义单/双精度浮点数 _Bool
布尔类型 定义true/false逻辑值 unsigned
类型修饰符 声明无符号类型 const
类型修饰符 定义不可修改的常量 struct
复合类型 定义结构体数据类型 union
复合类型 定义共享内存的联合体 enum
复合类型 定义枚举常量集合 auto
存储类别 自动存储期(默认) static
存储类别 静态存储期/限制作用域 register
存储类别 建议寄存器存储变量 extern
存储类别 声明外部变量/函数 if/else
流程控制 条件分支控制 for/while
流程控制 循环结构控制 do
流程控制 后置条件循环 switch
流程控制 多条件分支结构 break
流程控制 跳出循环/switch continue
流程控制 跳过本次循环剩余代码 goto
流程控制 无条件跳转(慎用) sizeof
运算符 获取类型/对象内存大小 volatile
类型修饰符 防止编译器优化访问 typedef
类型定义 创建类型别名 void
特殊类型 无类型/函数无返回值 return
函数控制 从函数返回值
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h> // 包含_Bool的bool宏
/*---------------- 数据类型关键字 ----------------*/
int main() {
// 基本类型
int num = 10; // int: 32位整型
char ch = 'A'; // char: 8位字符/小整型
float pi = 3.14f; // float: 单精度浮点
double salary = 9999.99;// double: 双精度浮点
_Bool flag = true; // _Bool: 布尔类型(需要包含stdbool.h)
// 类型修饰符
unsigned int age = 30; // unsigned: 无符号整型
long big_num = 100000L; // long: 扩展范围整型
short small_num = 100; // short: 缩小范围整型
const int MAX = 100; // const: 定义不可修改常量
// 复合类型
struct Person { // struct: 定义结构体类型
char name[20];
int age;
};
union Data { // union: 联合体(共享内存)
int i;
float f;
};
enum Color {RED, GREEN, BLUE}; // enum: 定义枚举常量
/*---------------- 存储类别关键字 ----------------*/
auto int local = 5; // auto: 自动存储期(默认可省略)
static int counter = 0; // static: 静态存储期
register int fast = 0; // register: 建议寄存器存储
extern int external; // extern: 声明外部变量
/*---------------- 流程控制关键字 ----------------*/
// 条件分支
if (num > 5) { // if: 条件判断
printf("num>5\n");
} else { // else: 否则分支
printf("num<=5\n");
}
// 循环结构
for (int i=0; i<3; i++) {// for: 确定次数循环
printf("for:%d\n",i);
continue; // continue: 跳过本次循环
}
while (num > 0) { // while: 条件循环
if (num == 5) break;// break: 跳出循环
num--;
}
do { // do: 后置条件循环
printf("do-while\n");
} while(0);
// 多路分支
switch(ch) { // switch: 多条件分支
case 'A': // case: 分支匹配
printf("A级\n");
break;
default: // default: 默认分支
printf("未知等级\n");
}
/*---------------- 运算符相关关键字 ----------------*/
int size = sizeof(int); // sizeof: 获取类型/对象字节数
volatile int sensor; // volatile: 防止编译器优化
typedef int Score; // typedef: 定义类型别名
/*---------------- 特殊用途关键字 ----------------*/
goto cleanup; // goto: 跳转到标签(慎用)
cleanup:
void *ptr = NULL; // void: 无类型指针/函数无返回值
return 0; // return: 函数返回
// restrict int *p; // restrict(C99): 指针独占访问优化
// _Atomic int atom; // _Atomic(C11): 原子类型
}
/*---------------- 补充说明 ----------------*/
// signed int num; // signed: 有符号数(默认可省略)
// unsigned char byte; // 显式声明无符号字符
// inline void func() {} // inline(C99): 内联函数优化
十一. define 定义常量和宏
关键注释说明
宏类型 示例 作用 注意事项 简单常量 #define PI 3.1415
定义全局常量 全大写命名,无分号结尾 函数式宏 #define SQUARE(x) ((x)*(x))
类似函数但无类型检查 参数必须用括号包裹,避免副作用 多语句宏 do { ... } while(0)
安全封装多行代码 使用反斜杠 \
换行字符串化 ( #
)#define STRINGIFY(x) #x
将标识符转为字符串 用于调试输出 连接符 ( ##
)#define CONCAT(a,b) a##b
拼接标识符生成新变量/函数名 避免过度使用降低可读性 可变参数宏 #define LOG(fmt, ...)
支持不定参数 C99+标准支持 条件编译宏 #if DEBUG_MODE ...
根据条件启用/禁用代码块 用于跨平台或调试代码
宏 vs 常量变量
特性 宏 ( #define
)常量变量 ( const
)类型检查 无 有 内存占用 不占用内存 占用内存 调试支持 展开后不可见 可追踪 作用域 文件作用域(除非 #undef
)遵循变量作用域规则 适用场景 简单替换、条件编译 需要类型安全或复杂计算的常量
代码示例:
#include <stdio.h>
/*================== 定义常量 ==================*/
// 1. 基础常量(全大写命名规范)
#define PI 3.1415926 // 定义浮点常量
#define MAX_SIZE 100 // 定义整型常量
#define WELCOME_MSG "Hello" // 定义字符串常量
/*================== 带参数的宏(函数式宏) ==================*/
// 2. 简单运算宏(参数用括号包裹防止优先级问题)
#define SQUARE(x) ((x) * (x)) // 计算平方
#define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b)) // 返回较大值
// 3. 多语句宏(用 do-while(0) 包裹保证语法安全)
#define PRINT_SUM(a, b) do { \
printf("%d + %d = %d\n", a, b, (a)+(b)); \
} while(0)//do-while 循环执行一次后立即退出(0 是假条件)
/*================== 高级宏技巧 ==================*/
// 4. 字符串化操作符 (#)
#define STRINGIFY(x) #x // 将参数转为字符串
#define PRINT_VAR(x) printf(#x " = %d\n", x)
// 5. 连接操作符 (##)
#define CONCAT(a, b) a##b // 拼接标识符
#define MAKE_VAR(name, num) name##num
// 6. 可变参数宏(C99+)
#define LOG(fmt, ...) printf("[LOG] " fmt, __VA_ARGS__)
// 7. 条件编译相关宏
#define DEBUG_MODE 1 // 调试模式开关
#if DEBUG_MODE
#define DEBUG_LOG(msg) printf("[DEBUG] %s\n", msg)
#else
#define DEBUG_LOG(msg)
#endif
int main() {
// 使用基础常量
printf("PI = %.2f\n", PI);
printf("MAX_SIZE = %d\n", MAX_SIZE);
printf("消息: %s\n", WELCOME_MSG);
// 2.使用函数式宏
int num = 5;
printf("%d的平方 = %d\n", num, SQUARE(num));
printf("较大值: %d\n", MAX(10, 20));
PRINT_SUM(3, 4); // 输出:3 + 4 = 7
// 高级宏演示
int value = 100;
PRINT_VAR(value); // 输出:value = 100
printf("PI的字符串: %s\n", STRINGIFY(PI)); // 输出:PI的字符串: PI
int CONCAT(var, 1) = 10; // 生成变量 var1
int MAKE_VAR(temp_, 2) = 20; // 生成变量 temp_2
printf("var1 = %d, temp_2 = %d\n", var1, temp_2);
LOG("结果: %d, 消息: %s\n", 200, "成功"); // [LOG] 结果: 200, 消息: 成功
DEBUG_LOG("调试信息"); // 根据DEBUG_MODE开关输出
return 0;
}
输出:
十二. 指针(泛谈)
1. 什么是指针?
指针是一种存储变量内存地址的特殊变量。通过指针可以直接访问或操作内存中的数据,是C语言实现高效内存管理和灵活数据操作的核心机制。
2. 指针操作解析表
操作类型 代码示例 核心作用 注意事项 声明与初始化 int *p = &var;
获取变量地址 类型必须匹配 解引用 *p
通过地址访问数据 确保指针已初始化 指针算术 p + i
数组遍历/偏移访问 注意越界问题 动态内存管理 malloc
/free
堆内存分配与释放 必须成对使用,避免内存泄漏 多级指针 int **pp = &p;
操作指针的指针 解引用层级需对应 函数指针 int (*fp)(int, int)
动态调用函数 参数和返回值类型必须匹配 const修饰指针 const int *p
限制数据或指针的修改权限 根据const位置理解限制范围 数组指针 int (*ptr)[3]
操作多维数组 列数必须匹配
3. 代码示例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 函数指针示例
int add(int a, int b) { return a + b; }
int main() {
/*================= 1. 基础指针操作 =================*/
int num = 10;
int *p1 = # // 声明指针并初始化为num的地址
printf("1. num值: %d, 地址: %p\n", *p1, p1); // *解引用获取值
/*================= 2. 指针算术运算 =================*/
int arr[] = {10, 20, 30};
int *p2 = arr; // 数组名即首元素地址
printf("2. 数组遍历:");
for (int i = 0; i < 3; i++) {
printf(" %d", *(p2 + i)); // 指针加法等价于 arr[i]
}
printf("\n");
/*================= 3. 动态内存管理 =================*/
int *heap_ptr = malloc(5 * sizeof(int)); // 堆内存分配
if (heap_ptr != NULL) {
heap_ptr[0] = 100; // 通过指针操作动态数组
free(heap_ptr); // 必须手动释放内存
heap_ptr = NULL; // 置空防止野指针
}
/*================= 4. 多级指针 =================*/
int **pp = &p1; // 二级指针:指向指针的指针
printf("4. 多级指针值: %d\n", **pp);
/*================= 5. 函数指针 =================*/
int (*func_ptr)(int, int) = add; // 声明函数指针
printf("5. 函数指针运算: %d\n", func_ptr(3, 5));
/*================= 6. const与指针 =================*/
const int *p3 = # // 指向常量的指针(值不可改)
int *const p4 = # // 常量指针(地址不可改)
*p4 = 20; // 允许修改值
// p4 = NULL; // 错误!地址不可变
/*================= 7. 指针与数组的关系 =================*/
int matrix[2][3] = {{1,2,3}, {4,5,6}};
int (*matrix_ptr)[3] = matrix; // 数组指针:指向二维数组的行
printf("7. 二维数组第二行: %d\n", matrix_ptr[1][2]); // 输出6
/*================= 8. 空指针与野指针 =================*/
int *null_ptr = NULL; // 空指针(安全状态)
int *wild_ptr; // 未初始化的野指针(危险!)
// printf("%d", *wild_ptr); // 未定义行为(可能崩溃)
return 0;
}
输出:
4. 总结
指针的核心概念总结
本质:指针是内存地址的容器,通过地址直接操作数据。
类型安全:指针类型决定了解引用时的内存解释方式(如
int*
与float*
差异)。内存管理:
栈内存:函数局部变量,自动分配释放。
堆内存:手动
malloc
/free
,灵活但需谨慎管理。常见风险:
野指针:未初始化或已释放的指针。
内存泄漏:忘记释放堆内存。
越界访问:指针算术超出合法范围。
5. 最佳实践建议
初始化原则:声明指针时立即赋值(有效地址或
NULL
)。空指针检查:使用动态内存前验证
malloc
返回值。const修饰:根据需求选择
const int*
(保护数据)或int* const
(保护指针)。工具辅助:使用静态分析工具(如Clang静态分析器)检测指针问题。
十三. 结构体(泛谈)
1. 什么是结构体?
结构体(
struct
)是C语言中用于组合多个不同类型变量的自定义复合数据类型,可将逻辑相关的数据封装为单一实体,增强代码可读性和可维护性。
2. 结构体操作解析表
操作类型 代码示例 核心作用 注意事项 结构体定义 struct Student { ... };
创建自定义复合类型 成员可以是任意类型(包括其他结构体) 变量初始化 struct Student stu = {...}
声明并初始化结构体变量 字符串需用 strcpy
赋值成员访问 stu.age
通过 .
访问成员值确保结构体变量已初始化 指针访问 stu_ptr->name
通过指针间接访问成员 指针必须指向有效内存地址 结构体数组 struct Student class[3]
存储多个结构体实例 数组索引从0开始 结构体赋值 stu3 = stu1
浅拷贝所有成员值 含指针成员时需深拷贝 动态内存分配 malloc(sizeof(...))
堆内存中创建结构体 必须手动 free
释放内存嵌套结构体 Line line
构建复杂数据结构 逐级访问成员(如 line.start.x
)函数参数传递 void func(struct Student)
按值或按地址传递结构体 大结构体建议传指针减少拷贝开销
3. 代码示例
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
/*================= 1. 结构体定义与初始化 =================*/
// 定义结构体类型
struct Student {
char name[50];
int age;
float score;
};
// 使用typedef简化结构体类型名
typedef struct {
int x;
int y;
} Point;
int main() {
/*============= 2. 结构体变量声明与初始化 =============*/
// 声明并直接初始化
struct Student stu1 = {"张三", 20, 85.5};
// 先声明后赋值
struct Student stu2;
strcpy(stu2.name, "李四"); // 字符串需使用strcpy
stu2.age = 22;
stu2.score = 90.0;
/*============= 3. 访问结构体成员 =============*/
printf("学生1: %s, %d岁, 分数: %.1f\n",
stu1.name, stu1.age, stu1.score); // 输出:张三,20岁,85.5
/*============= 4. 结构体指针与箭头运算符 =============*/
struct Student *stu_ptr = &stu1;
printf("指针访问: %s\n", stu_ptr->name); // ->运算符访问成员
/*============= 5. 结构体数组 =============*/
struct Student class[3] = {
{"王五", 19, 88.0},
{"赵六", 21, 92.5},
{0} // 剩余元素自动初始化为0
};
printf("数组遍历: %s的分数为%.1f\n", class[1].name, class[1].score); // 赵六:92.5
/*============= 6. 结构体赋值与拷贝 =============*/
struct Student stu3;
stu3 = stu1; // 结构体直接赋值(浅拷贝)
stu3.age = 23;
printf("拷贝后年龄: %d vs %d\n", stu1.age, stu3.age); // 20 vs 23
/*============= 7. 动态内存分配 =============*/
struct Student *heap_stu = malloc(sizeof(struct Student));
strcpy(heap_stu->name, "孙七");
heap_stu->age = 24;
heap_stu->score = 95.0;
free(heap_stu); // 必须释放内存
heap_stu = NULL;
/*============= 8. 嵌套结构体 =============*/
typedef struct {
Point start;
Point end;
} Line;
Line line = {{0, 0}, {10, 10}};
printf("线段长度: %.2f\n",
sqrt(pow(line.end.x - line.start.x, 2) +
pow(line.end.y - line.start.y, 2))); // 14.14
/*============= 9. 结构体作为函数参数 =============*/
void print_student(struct Student s) {
printf("函数参数传递: %s\n", s.name);
}
print_student(stu1); // 输出:张三
return 0;
}
输出:
4. 总结
内存对齐:结构体大小可能大于成员总和(因内存对齐优化),可用
sizeof(struct Student)
查看。深浅拷贝:直接赋值复制所有成员值(浅拷贝),若含指针需手动复制指向数据(深拷贝)。
灵活应用:
构建链表、树等数据结构
封装文件头信息(如BMP文件头)
定义网络协议数据包格式
与联合体区别:结构体成员独立占用内存,联合体成员共享内存。
5. 最佳实践建议
命名规范:结构体类型名首字母大写(如
Student
)。typedef简化:使用
typedef
避免重复写struct
关键字。传参优化:传递大结构体时使用指针(
void func(struct Student *s)
)。内存管理:动态分配的结构体指针使用后立即置空,防止野指针。