C语言快速入门-C语言基础知识

发布于:2025-03-31 ⋅ 阅读:(30) ⋅ 点赞:(0)

  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)

(1)VC Code输出

(2)Windows 终端 输出(有乱码不碍事)

二. 数据类型

1. 七个数据类型

 2. 数据类型的长度

3. 数据类型的使用(举例) 

三. 变量、常量

1.1. 定义变量

1.2. 变量的分类 

1.3. 变量的使用

1.4. 变量的作用域与生命周期 

 2. 定量 / 常量

2.1 常量定义

2.2 常量类型

四. 字符串+转义字符+注释+格式修饰符

1. 字符串

2. 转义字符

3. 注释

4. 格式说明符

五. 选择语句

六. 循环语句

1. 循环类型

2. 代码示例 

3. 循环控制语句(break/continue)

4. 运算符(符合运算符)此处不太明白,日后加强联系。

七. 函数

1.函数定义

2.函数代码示例

八. 数组

1. 数组的类型

2. 数组的下标

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-倒叙

3.2. 二维数组的使用与(嵌套遍历)

3.3. 字符串数组与字符串的使用与遍历

3.4. 指针数组的使用与遍历

3.5. 动态数组(堆内存)的使用与遍历

 4. 数组的整体代码

九. 操作符

十. 常见关键字

十一. define 定义常量和宏

关键注释说明

宏 vs 常量变量

代码示例:

十二. 指针(泛谈)

1. 什么是指针?

2. 指针操作解析表

3. 代码示例

4. 总结 

指针的核心概念总结

5. 最佳实践建议

十三. 结构体(泛谈)

1. 什么是结构体?

2. 结构体操作解析表

3. 代码示例

4. 总结

5. 最佳实践建议


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 = 6
i-- 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
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 = &num;     // 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 = &num;        // 指向常量的指针(值不可改)
    int *const p4 = &num;        // 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

  1. 本质:指针是内存地址的容器,通过地址直接操作数据。

  2. 类型安全:指针类型决定了解引用时的内存解释方式(如int*float*差异)。

  3. 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。

  4. 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

  1. 初始化原则:声明指针时立即赋值(有效地址或NULL)。

  2. 空指针检查:使用动态内存前验证 malloc 返回值。

  3. const修饰:根据需求选择const int*(保护数据)或int* const(保护指针)。

  4. 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

  1. 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。

  2. 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)。

  3. 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

  4. 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

  1. 命名规范:结构体类型名首字母大写(如Student)。

  2. typedef简化:使用typedef避免重复写struct关键字。

  3. 传参优化:传递大结构体时使用指针(void func(struct Student *s))。

  4. 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。