目录 C 语言语法 一、 基础 1、 第一个程序 2、 程序编译步骤 3、 汇编语言 二、 数据类型 1、 常量与变量 2、 整型 2.1 格式化输出 2.2 定义 3、 字符型 3.1 定义 3.2 输入 4、 浮点型 5、 类
C 语言语法 一、 基础 1、 第一个程序
// 导入一个文件,std是一个标准库,io是输入输出
"" 表示导入自定义的文件
system
:使用系统命令是,成功返回0
C 代码编译成可执行程序经过4步:
(1)预处理:宏定义展开、头文件展开、条件编译等,同时将代码中的注释删除,这里并不会检查语法
(2)编译:检查语法,将预处理后文件编译生成汇编文件
(3)汇编:将汇编文件生成目标文件(二进制文件)
(4)链接:C语言写的程序是需要依赖各种库的,所以编译之后还需要把库链接到最终的可执行程序中去
使用gcc
查看编译过程
-o
:表示输出文件的地址
二、 数据类型 1、 常量与变量
关键字:C语言里面有32个关键字
2、 整型 2.1 格式化输出
%d
输出一个有符号的十进制整型数据 %o
输出八进制的整型数据 %x
输出十六进制的整型数据,字母以小写输出 %X
输出十六进制的整型数据,字母以大写输出 %u
输出一个十进制的无符号数
C 不能直接书写二进制数据的形式
使用
scanf
会出现安全问题,使用scanf_s
,安全输入
使用不同的关键字定义整型,其开辟的空间是不一样的,所占字节数与所选择的操作系统有关,可以使用sizeof(int)
来查看所占空间(BYTE
)
字符型变量用于存储一个单一字符,在C 语言中用char
表示,其中每个字符变量都会占用1个字节。在给字符型变量赋值时,需要使用单引号
字符型变量实际上并不是把该字符本身放到变量的内存单元中去,而是将该字符对应的acsii
编码放到变量的存储单元中。char
的本质就是一个1字节大小的整型
浮点型变量也可以称为实型变量,浮点型变量是用来存储小数值的。在 C 语言中,浮点型变量分为两种:单精度浮点数(float)
、双精度浮点数(double)
,但是double
型变量所表示的浮点数比float
型变量更准确
由于浮点型变量是由有限的存储单元组成的,因此只能提供有限的有效数字。在有效位以外的数字将被舍去,这样可能会产生一些误差。
不以f
结尾的常量是double
类型,以f
结尾的常量(如:3.14f)是float
类型
extern
声明一个变量,extern
声明的变量没有建立存储空间 const
定义一个常量,常量的值不能修改 Volatile
防止编译器优化代码 register
定义寄存器变量,提高效率
6、 字符串 6.1 字符串常量
char
空间,以'\0'
结尾
字符串常量和字符常量不同
'\0'
printf
是输出一个字符串,putchar
输出一个字符
输出字符可以是变量、字符、数字或者转义字符
getchar
是从标准输入设备读取一个字符;scanf_s
通过%转义的方式可以得到用户通过标准输入设备输入的数据
数据有不同的类型,不同类型数据之间进行混合运算时必然涉及到类型的转换问题
自动转换:遵循一定的规则,由编译系统自动完成
小范围的类型会自动转换成大范围的类型运算
把表达式的运算结果强制转换成所需的数据类型
数据类型2 变量2 = (数据类型2)变量1 // 其不会四舍五入,直接丢失后面的数据
三、 运算符 1、 算术运算符
+:加 -:减 *:乘 /:除 %:取余 ++:自增 --:自减
// 前自增先赋值,后运算;后自增相反
用于将表达式的值赋给变量
用于表达式的比较,并返回一个真值(true)或假值(false)
用于根据表达式的值返回真值或假值
所有非零的值都是真值,非真即假
C/C++支持最基本的三种程序运行结构:顺序结构、选择结构、循环结构
作用:执行满足条件的语句
// 选择结构 单行if语句 // 用户输入一个数字 // 判断数字是否大于100,是则输出原数 // 选择结构 单行if语句 // 用户输入一个数字 // 判断数字是否大于100,是则输出原数;否则,输出0 // 选择结构 单行if语句 // 用户输入一个数字 // 判断数字是否大于100,是则输出原数;否则,输出0在if语句中,可以嵌套使用if语句,达到更加精确的条件判断
案例:输入3个数字,判断出最大的数字
作用:通过三目运算实现简单的判断
语法:表达式1 ? 表达式2 : 表达式3
在C++中,三目运算符返回的是变量,可以继续赋值
作用:执行多条件分支语句
break; // 退出当前分支,如果没有break,则会继续向下运行 default: // 当所有条件不满足时,执行该语句缺点:判断的时候,只能是整型或者字符型,不可以是一个区间
优点:结构清晰,执行效率高
- switch语句中表达式类型只能是整型或者字符型
- case里如果没有break,那么程序会一直向下执行
作用:满足循环条件,执行循环语句
解释:只要循环条件的结果为真,就执行循环语句
// 在屏幕中打印0到9的数字作用:满足循环条件,执行循环语句
注意:与while的区别在于do...while会先执行一次循环时间,在判断循环条件
作用:满足循环条件,执行循环语句
语法:for (起始表达式;条件表达式;末尾循环体) { 循环语句; }
作用:在循环中在嵌套一层循环,解决一些实际问题
作用:用于跳出选择结构或者循环结构
break使用的时机:
作用:在循环语句中,跳过本次循环中余下尚未执行的语句,继续执行下一次循环
作用:可以无条件跳转语句
解释:如果标记的名称存在,执行到goto语句时,会跳转到标记的位置
五、 数组和字符串 1、 概述
在程序设计中,为了方便处理数据把具有相同类型的若干变量按有序形式组织起来——称为数组
数组就是在内存中连续的相同类型的变量空间。同一个数组所有的成员都是相同的数据类型,同时所有的成员在内存中的地址是连续的
整型数组默认初始化的值为0,
作用:最常用的排序算法,对数组内的元素进行排序
二维数组定义的一般形式是:
类型说明符 数组名[常量表达式1][常量表达式2];
其中常量表达式1表示行数,常量表达式2表示列数
如果字符数组有
'\0'
的标志,则可以认为其是一个字符串,字符串是字符数组的特例
字符数组和字符串的区别:
char
的数组来替代
char
的数组,但char
的数组未必是字符串
'\0'
等价)结尾的char
数组就是一个字符串,但如果char
数组没有以数字0结尾,那么就不是一个字符串,只是普通字符数组,所以字符串是一种特殊的char
数组
scanf_s
不允许输入有空格;gets_s
允许输入有空格
例如,获取键盘输入的字符串:
// 功能:标准设备输出字符串,在输出完成后自动输出一个'\n' // 功能:将s所指定的字符串写入到stream指定的文件中,字符串结束符'\0'不写入文件,同时不会自动换行 // 功能:计算指定字符串的长度,不包括'\0'上面的代码都是获取从键盘输入的字符串
六、 函数 1、 概述 1.1 函数的分类
C 程序是由函数构成的,我们写的代码都是由主函数 main() 开始执行的。函数是 C 程序的基本模块,是用于完成特定任务的程序代码单元。
从函数定义的角度看,函数可分为系统函数和用户定义函数两种:
从函数执行结果的角度来看, 函数可分为有返回值函数和无返回值函数两种
从主调函数和被调函数之间数据传送的角度看,又可分为无参函数和有参函数两种
1.3 函数的调用:获得随机数
当调用函数时,需要关心5要素:
2、 函数定义和使用 2.1 函数的定义
返回值类型 函数名(参数类型 形参1, 参数类型 形参2, ...) {
在函数调用过程中传递的参数称为实参,有具体的值
在函数的定义中参数称为形参,形式参数
在函数调用过程中实参传递给形参
在函数调用结束后,函数会在内存中销毁
理论上,函数名是可以随意起名字,见名知义,应该让用户看到这个函数名字就知道这个函数的功能。注意,函数名的后面要加括号,代表这个是函数,而不是普通的变量
在定义函数时,指定形参,在未出现函数调用时,它们并不占内存中的存储单元。因此,称它们是形式参数或虚拟参数,简称形参,表示它们并不是实际存在的数据,所以,形参里的变量不能赋值
在定义函数时指定的形参,必须是类型+变量
的形式
花括号里面的内容即为函数体的内容,这里为函数功能实现的过程,这和以前的写代码没太大区别,以前我们把代码写在main()
函数里,现在只是把这个写到别的函数里面
函数的返回值是通过函数中的return
语句获得的,return
后面的值也可以是一个表达式
return
语句中表达式的值和函数返回类型是同一类型
return
语句中表达式的值不一致,则以函数返回类型为准,即函数返回类型决定返回值类型。对数值型数据,可以自动进行类型转换。
定义函数后,我们需要调用此函数才能执行到这个函数里面的代码段。这和main()
函数不一样,main()
为编译器设定好自动调用的主函数,无需人为调用,我们都是在main()
函数里调用别的函数,一个C程序里有且只有一个main()
函数
main()
函数的前面寻找有没有一个名字叫做test
的函数定义
test()
函数,这时候,main()
函数李曼的执行会阻停在test()
这一行代码,等待函数执行完成
main()
函数继续执行
从广义的角度来讲,声明中包含着定义,即定义是声明的一个特例,所以并非所有的声明都是定义:
int b
它既是声明,同时又是定义
extern b
来讲,它只是声明,不是定义
一般的情况下,把建立存储空间的声明称之为“定义”,而把不需要建立存储空间的声明称之为“声明”
一个文件实现函数hello.c
一个文件调用函数main.c
main
函数是否正确的被执行了
main
函数的执行正常,那么就返回0
main
函数的执行不正常,那么就返回一个非0的函数
return
后面写的是什么类型,函数的返回值类型就必须是什么类型,所以写int
main
函数时传递给argv
的值的个数
main
函数执行文件的路径
实例:求一个数的累加和
内存是沟通CPU与硬盘的桥梁:
1.2 物理存储器和存储地址空间
有关内存的两个概念:物理存储器和存储地址空间
物理存储器:实际存在的具体存储芯片
存储地址空间:对存储器编码的范围。我们在软件上常说的内存是指这一层含义
内存中的每一个数据都会分配相应的地址:
char
:占一个字节分配一个地址
int
:占四个字节分配四个地址
1.4 指针和指针变量
C 语言中把地址形象地称作指针
可以保存地址值(指针)的变量称为指针变量,因为指针变量中保存的是地址值,故可以把指针变量形象地比喻成地址箱
2、 指针基础知识 2.1 指针变量的定义和使用
// 定义一个指针变量
2.2 指针变量间接修改变量的值
使用取值运算符来修改指针变量所对应的值
sizeof()
测量指针的大小,得到的总是:4或8
sizeof()
测的是指针变量指向内存地址的大小
2.4 野指针和空指针
指针变量也是变量,是变量就可以任意赋值,不要越界即可,但是任何数值赋值给指针变量没有意义,因为这样的指针就成了野指针,此指针指向的区域是未知的(操作系统不允许此指针指向内存区域)。所以,也指针不会直接引发错误,操作指针指向的内存区域才会出问题。
// 操作系统将0~255作为系统占用空间,不允许访问操作 // 操作野指针对应的空间可能报错但是,野指针和有效指针变量保存的都是数值,为了标志此指针变量没有指向任何变量。C语言中,可以把NULL赋值给此指针,这样就标志此指针为空指针,没有任何指针。
void*
指针可以指向任意变量的内存空间:
3、 指针和数组 3.1 数组指针
数组名字是数组的首元素地址,但它是一个常量
// arr = 10; // 其报错,因为a相当于一个指针常量,其指向不能改变 // 数组名是数组第一个元素的首地址数组作为函数参数会退化为指针,丢失了数组的精度
指针操作数组时,下标允许是负数
int*
,+1的结果是增加一个int
的大小
char*
,+1的结果是增加一个char
的大小
两个指针进行运算会变成野指针,其为没有意义的操作(两数组指针相减,其为偏移量);但是可以进行比较运算
指针数组,它是数组,数组的每个元素都是指针类型
// 访问指针数组里面的内容指针数组里面也可以存储数组,指针数组是一个特殊的二维数组模型
二级指针相当于指针数组
二级指针加偏移量相当于跳过了一维数组的大小
// 二级指针加偏移量,相当于跳过了一个一维数组 // 一级指针加偏移量,相当于跳过了一个元素5、 指针和函数 5.1 地址传递
5.2 数组名做函数参数
数组名做函数参数,函数的形参会退化成指针
如果在程序中定义了一个函数,那么在编译时系统就会为这个函数代码分配一段存储空间,这段存储空间的首地址称为这个函数的地址。而且函数名表示的就是这个地址。既然是地址我们就可以定义一个指针变量来存放,这个指针变量就叫作函数指针变量,简称函数指针。
// 也可以将函数指针作为参数传递给函数函数指针不可以进行运算
函数指针一般用于传递回调函数上面
6、 指针和字符串 6.1 字符串出现的次数
使用strstr
方法,来统计出现的次数
\0
也会追加过去
dest
:目标字符串的首地址
src
:源字符串的首地址
\0
也会追加过去
\0
为止
dest
:原字符串的首地址
src
:匹配字符串的首地址
str
:要分割的字符串
context
:一个字符串数组的第一个元素的首地址
atoi()
会扫描nptr,跳过前面的空格字符,知道遇到数字或正负号才开始转换,而遇到非数字或字符串结束符,才会结束转换,并将结果返回
nptr
:待转换的字符串
八、 内存管理 1、 作用域
C语言变量的作用域分别为:
局部变量也叫auto
自动变量,auto
可不写,一般情况下代码块内部定义的变量都是自动变量,它有如下特点:
extern
声明,extern int a;
这里是声明,而不是定义
static
局部变量的作用域也是在定义的函数内有效
static
局部变量的生命周期和程序运行周期一样,同时static
局部变量的值只初始化一次,但可以多次赋值
static
局部变量若未赋以初值,则由系统自动赋值,数值型变量自动赋初值0,字符串变量赋空字符
1.4 全局函数和静态函数
在C语言中,函数默认都是全局的,使用关键字static
可以将函数声明为静态,函数定义为static
就意味着这个函数只能在定义这个函数的文件中使用,在其他文件中不能调用,即使在其他文件中声明这个函数也没法使用
对于不同文件中的static
函数名字可以相同
static
函数,那么作用域是文件级的,所以不同的文件static
函数名是可以相同的
2、 内存布局 2.1 内存分区
C 代码经过预处理、编译、汇编、链接,4步后生成一个可执行程序
程序在加载到内存前,代码区和全局区的大小就是固定的,程序运行期间不能改变。然后,执行可执行程序,系统把程序加载到内存,除了根据可执行程序的信息分出代码区、数据区和未初始化数据区之外,还额外增加了栈区、堆区
2.2 堆空间开辟和释放
// 开辟堆空间存储数据 // 将指针置空,防止出现野指针释放指针要释放同一个指针
p = 123; // 改变了指针的地址,同时指针偏移也会改变指针的地址,其为无主指针s
:需要操作内存s的首地址
n
:指定需要设置的大小,单位是字节
dest
:目标内存首地址
src
:原内存首地址,注意:首地址不可以重叠
dest
的首地址
memmove()
功能用法和memcpy()
一样,区别在于:当内存空间重叠时,memmove()
仍然能处理,不过执行效率更低
n
:需比较的前n个字节
C 语言支持数组数据结构,它可以存储一个固定大小的相同类型元素的顺序集合。数组是用来存储一系列数据,但它往往被认为是一系列相同类型的变量。
数组的声明并不是声明一个个单独的变量,比如 number0、number1、...、number99,而是声明一个数组变量,比如 numbers,然后使用 numbers[0]、numbers[1]、...、numbers[99] 来代表一个个单独的变量。数组中的特定元素可以通过索引访问。
所有的数组都是由连续的内存位置组成。最低的地址对应第一个元素,最高的地址对应最后一个元素。
(1)int a[5]; 这是声明了一个数组,数组类型为整型,数组名为a,数组大小为5,表示可以放5个整型元素。
(2)a[5] = {2, 4, 5, 8, 20},这是赋值语句,类比于a = 1。不过通常说成是数组的初始化,而不是给数组赋值。注意,是用大括号把元素包含在内,而不是中括号或小括号。
(3)数组的下标是从0开始的,所以本程序中的五个元素为a[0], a[1], a[2], a[3], a[4],而不是a[1], a[2], a[3], a[4], a[5]。这从for循环也可以看出,for循环是从0增加到4,而不是从1增加到5。如果要获取a[5]或a[6],编译器会报数组越界的错误或者直接取到了0!。
(4)假如数组的大小为size,那么元素的最大下标为size - 1。以本程序为例,大小为5,则最大下标为4,即只能取到a[4]。
(5)如果把在数组声明后直接初始化,类似本程序这样的,可以不用写数组大小,运行效果完全一样。
注意,在声明数组int a[5]的时候,因为不是立即初始化(跟上面的例子不一样),则数组大小(这里为5),不能省略。
在 C 语言中,字符串实际上是使用 null 字符 '
(该篇学习内容全部来自于, 本篇内容仅仅是简易学习笔记 , 以自己的理解+网站部分描述结合+个人补充,并不适合编程初学者观看!!! 需要有一定的编程基础)
内存条包含了上亿个电子元器件。这些元器件,实际上就是电路;电路的电压会变化,要么是 0V,要么是 5V,只有这两种电压。5V 是通电,用1来表示,0V 是断电,用0来表示。所以,一个元器件有2种状态,0 或者 1。
一般情况下将8个元器件看做一个单位,即使表示很小的数,例如 1,也需要8个,也就是 。
1个元器件称为1比特(Bit)或1位,8个元器件称为1字节(Byte),那么16个元器件就是2Byte,32个就是4Byte,以此类推:
C语言规定,一个程序必须有且只有一个 main 函数。main 被称为主函数,是程序的入口函数,程序运行时从 main 函数开始,直到 main 函数结束(遇到 return 或者执行到函数末尾时,函数才结束)。
使用宽字符的编码方式。常见的宽字符编码有 UTF-16 和 UTF-32,它们都是基于 Unicode 字符集的,能够支持全球的语言文化。
C语言推出了一种新的类型,叫做 wchar_t。wchar_t 的长度由编译器决定:
单独的字符由单引号’ ‘包围,例如’B’、’@’、‘9’等;但是,这样的字符只能使用 ASCII 编码,要想使用宽字符的编码方式,就得加上L前缀,例如L’A’、L’9’、L’中’、L’国’、L’。’。
注意,加上L前缀后,所有的字符都将成为宽字符,占用 2 个字节或者 4 个字节的内存,包括 ASCII 中的英文字符。给字符串加上L前缀就变成了宽字符串,它包含的每个字符都是宽字符,一律采用 UTF-16 或者 UTF-32 编码。
将不加L前缀的字符称为窄字符,将加上L前缀的字符称为宽字符。窄字符使用 ASCII 编码,宽字符使用 UTF-16 或者 UTF-32 编码。
putchar、printf 只能输出不加L前缀的窄字符,对加了L前缀的宽字符无能为力,我们必须使用 <wchar.h> 头文件中的宽字符输出函数,它们分别是 putwchar 和 wprintf:
在输出宽字符之前还要使用 setlocale 函数(setlocale 函数位于 <locale.h> 头文件中)进行本地化设置,告诉程序如何才能正确地处理各个国家的语言文化。(先记住)
希望设置为中文简体环境:
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