1.初识C语言

初识C语言

什么是C语言？

C语言是一门通用计算机编程语言，广泛应用于底层开发。C语言的设计目标是提供一种能以简易的方式编译、处理低级存储器、产生少量的机器码以及不需要任何运行环境支持便能运行的编程语言。

尽管C语言提供了许多低级处理的功能，但仍保持着良好跨平台的特性，以一个标准规格写出的C语言程序可在许多电脑平台上进行编译，甚至包括一些嵌入式处理器（单片机或称MCU）以及超级电脑等作业平台。

二十世纪八十年代，为了避免个开发厂商用的C语言语法产生差异，有美国国家标准局为C语言制定了一套完整的美国国家标准语法，称为ANSI C，作为C语言最早的标准。目前2011年12月8日，国际标准组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）发布的C11标准是C语言的第三个官方标准，也是C语言最新的标准，该标准更好的支持了汉字函数名和汉字标识符，一定程度上实现了汉字编程。

C语言是一门面向过程的计算机编程语言，与C++，Java等面向对象的编程语言有所不同。

其编译器主要有Clang、GCC、MSVC、Turbo C、WIN-TC、SUBLIME等。

第一个C语言程序

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("Hello World");
    return 0;
}

解释：

main函数是程序的入口

一个工程中main函数有且只有一个

基本数据类型

类型名	数据类型	所占空间
char	字符型	1字节
short	短整型	2字节
int	整形	4字节
long	长整型	8字节
long long	长长整形	8字节
float	单精度浮点数	4字节
double	双精度浮点数	8字节
long double	长双精度浮点型	16字节

存在这么多类型，其实是为了更加丰富的表达生活中的各种值。

变量、常量

生活中的有些值是不变的（比如：圆周率，性别（？），身份证号码，血型等）

有些值是可变的（比如：年龄，体重，薪资）。

不变的值，C语言中用常量的概念来表示，可变的值在C语言中用变量来表示。

定义变量的方法

int age = 18;
float weight = 100;
char sex = 'w';

变量的分类

• 局部变量
• 全局变量

#inclue <stdio.h>

int global = 2020;//全局变量
int main(){
    int local = 2019;
    int global = 2018;
    printf("global = %d\n",global);
    return 0;
}

总结：

当局部变量和全局变量同名时，局部变量优先使用。

变量的使用

#include <stdio.h>
int main(){
    int num1 = 0;
    int num2 = 0;
    int sum = 0;
    printf("输入两个操作数");
    scanf("%d %d",&a,&b);
    sum = num1 + num2;
    printf("sum = %d\n",sum);
    return 0;
}

变量的作用域和生命周期

作用域

作用域（scope），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有效（可用）的

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. 全局变量的作用域是整个工程。
2. 局部变量的作用域是变量所在的局部范围。

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：从进入作用域生命周期开始，离开作用域生命周期结束。
2. 全局变量的生命周期：整个程序的生命周期。

常量

C语言中的常量和变量的定义形式有所差异。

C语言中的常量分为以下几种：

• 字面常量
• const修饰的变量
• #define定义的标识符常量
• 枚举常量

#include <stdio.h>
enum Sex{
    MALE,
    FEMALE,
    SECRET
};//括号中MALE,FEMALE,SECRET是枚举常量
int main(){
    3.14; //字面常量
    1000; //字面常量
    const float pi = 3.14f;   const 
    #define MAX 100 // define定义的标识符常量
    return 0;
}

字符串+转义字符+注释

字符串

"Hello World"

这种由双引号（Double Quote）包围起来的一串字符称为字符串字面值（String Literal），或者简称字符串

注：字符串的结束标志是一个'\0'的转义字符。在计算字符串长度时'\0'是结束标志，不算做字符串内容。

转义字符

转义字符	释义
\?	连续书写多个问号时使用，防止他们被解析成三个字母词
\'	用于表示字符产量‘
\"	用于表示一个字符串内部的双引号
\	用于表示一个\，防止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8进制的数字
\xdd	dd表示2个16进制数字

#include <stdio.h>
int main(){
    printf("%c\n",'\'');
    printf("%c\n",'\"');
    return 0;
}

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

#include <stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
    return x+y;
}
/*C语言风格注释
int Sub(int x, int y)
{
    return x-y;
}
*/
int main()
{
    //C++注释风格
    //int a = 10;
    //调用Add函数，完成加法
    printf("%d\n", Add(1, 2));
    return 0;
}

注释有两种风格：

• C语言风格的注释 /*xxxxxx*/
  • 缺陷：不能嵌套注释
• C++风格的注释 //xxxxxxxx
  • 可以注释一行也可以注释多行

选择语句

#include <stdio.h>
int main()
{
    int coding = 0;
    printf("你会去敲代码吗？（选择1 or 0）:>");
    scanf("%d", &coding);
    if(coding == 1)
   {
       prinf("坚持，你会有好offer\n");
   }
    else
   {
       printf("放弃，回家卖红薯\n");
   }
    return 0;
}

循环语句

C语言中如何实现循环呢？

• while语句
• for语句
• do...while语句

//while循环的实例
#include <stdio.h>
int main()
{
    int line = 0;
    while(line<=20000)
   {
        line++;
        printf("我要继续努力敲代码\n");
   }
    if(line>20000)
        printf("赢取白富美\n");
    return 0;
}

函数

#include <stdio.h>
int main()
{
    int num1 = 0;
   int num2 = 0;
    int sum = 0;
    printf("输入两个操作数:>");
    scanf("%d %d", &a, &b);
    sum = num1 + num2;
    printf("sum = %d\n", sum);
    return 0;
}
//上述代码，写成函数如下：
#include <stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
   int z = x+y;
   return z;
}
int main()
{
    int num1 = 0;
   int num2 = 0;
    int sum = 0;
    printf("输入两个操作数:>");
    scanf("%d %d", &num1, &num2);
    sum = Add(num1, num2);
    printf("sum = %d\n", sum);
    return 0;
}

函数的特点就是简化代码，代码复用

数组

C语言中给了数组的定义：一组相同类型元素的集合

数组定义

int arr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};

数组的使用

#include <stdio.h>
int main()
{
 int i = 0;
 int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
 for(i=0; i<10; i++)
 {
       printf("%d ", arr[i]);
 }
 printf("\n");
    return 0;
}

操作符

算术操作符

• • * / %

移位操作符

>> <<

位操作符

& ^ |

赋值操作符

= += -= *= /= ^= |= >>= <<=

单目运算符

！ 逻辑qufan

• 负值

• 正值

  & 取地址

  sizeof 操作数的类型长度（以字节为单位）

  ~ 对二进制数按位取反

  -- 前置、后置--

  ++ 前置、后置++

  * 间接访问操作符（解释引用操作符）

（type） 强制类型转换

关系操作符

>大于

>=大于或等于

<小于

<=小于等于

!=不相等

==相等

逻辑操作符

&& 逻辑与

|| 逻辑或

条件表达式

exp1?exp2:exp3

逗号表达式

exp1,exp2,....expN

下标引用、函数调用和结构成员

[] () . ->

常见关键字

auto break case char const continue default do double else enum extern 
float for if int long register return short signed sizeof static struct
switch typedef union unsigned void volatile while 

关键字typedef

typedef 定义类型（类型重命名）

//将unsigned int 重命名为uint,所以uint也是一个类型名
typedef unsigned int uint;
int main(){
    unsigned int num1=0;
    uint num2=0;
    return 0;
} 

关键字static

在C语言中：

static是用来修饰变量和函数的

1. 修饰局部变量——静态局部变量
2. 修饰全局变量——静态全局变量
3. 修饰函数——静态函数

修饰局部变量

//代码1
#include <stdio.h>
void test()
{
    int i = 0;
    i++;
    printf("%d ", i);
}
int main()
{
 int i = 0;
    for(i=0; i<10; i++)
   {
        test();
   }
    return 0;
}
//代码2
#include <stdio.h>
void test()
{
    //static修饰局部变量
    static int i = 0;
    i++;
    printf("%d ", i);
}
int main()
{
 int i = 0;
    for(i=0; i<10; i++)
   {
        test();
   }
    return 0;
}

对比代码1和代码2的效果理解static修饰局部变量的意义

结论：

static修饰局部变量改变了变量的生命周期，让静态局部变量出了作用域依然存在，到程序结束生命周期才结束。

修饰全局变量

//代码1
//add.c
int g_val = 2018;
//test.c
int main()
{
    printf("%d\n", g_val);
    return 0;
}
//代码2
//add.c
static int g_val = 2018;
//test.c
int main()
{
    printf("%d\n", g_val);
    return 0;
}

代码1正常，代码2在编译的时候会出现连接性错误。

结论：

一个全局变量被static修饰，使得这个全局变量只能在本源文件内使用， 不能在其他源文件内使用。

修饰函数

//代码1
//add.c
int Add(int x, int y)
{
    return c+y;
}
//test.c
int main()
{
    printf("%d\n", Add(2, 3));
    return 0;
}
//代码2
//add.c
static int Add(int x, int y)
{
    return c+y;
}
//test.c
int main()
{
    printf("%d\n", Add(2, 3));
    return 0;
}

代码1正常，代码2在编译的时候会出现连接性错误.

结论：

一个函数被static修饰，使得这个函数只能在本源文件内使用，不能在其他源文件内使用。 剩余关键字后续课程中陆续会讲解。

#define定义宏常量和宏

//define定义标识符常量
#define MAX 1000
//define定义宏
#define ADD(x, y) ((x)+(y))
#include <stdio.h>
int main()
{
    int sum = ADD(2, 3);
    printf("sum = %d\n", sum);
    sum = 10*ADD(2, 3);
    printf("sum = %d\n", sum);
    return 0;
}

指针

内存

内存是电脑上特别重要的存储器，计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的 。 所以为了有效的使用内存，就把内存划分成一个个小的内存单元，每个内存单元的大小是1个字节。 为了能够有效的访问到内存的每个单元，就给内存单元进行了编号，这些编号被称为该内存单元的地址。

变量都有地址，取出变量地址如下：

int main()
{
 int num = 10;
 #//取出num的地址
 printf("%p\n", &num);//打印地址，%p--以地址的形式打印
 return 0;
}

地址如何存储?需要定义指针变量

int num = 10;
int *p;//p为一个整形指针变量
p = #

指针的使用实例

#include <stido.h>
int main(){
    int num = 10;
    int *p = &num;
    *p = 20;
    return 0;
}

以整形指针举例,可推广到其他类型,如:

#include <stdio.h>
int main(){
    char ch = 'w';
    char*pc = &ch;
    *pc = 'q';
    printf("%c\n",ch);
    return 0;
}

指针变量的大小

#include <stdio.h>
int main(){
    printf("%d\n",sizeof(char*));
    printf("%d\n",sizeof(short*));
    printf("%d\n",sizeof(int*));
    printf("%d\n",sizeof(double*));
}

结论:指针大小在32位平台是4个字节,在64位平台是8字节.

结构体

结构体是C语言中特别重要的知识点,结构体使得C语言有能力描述复杂类型.

比如描述学生,学生包含:名字+年龄+性别+学号这几项信息

这里使用结构体来描述

struct Student{
    char name[20];
    int age;
    char sex[5];
    char id[15];
}

结构体初始化:

//打印结构体信息
struct Stu s = {"张三"， 20， "男"， "20180101"};
//.为结构成员访问操作符
printf("name = %s age = %d sex = %s id = %s\n", 
s.name, s.age, s.sex, s.id);
//->操作符
struct Stu *ps = &s;
printf("name = %s age = %d sex = %s id = %s\n", 
ps->name, ps->age, ps->sex, ps-
>id);男"

来源：oschina

链接：https://my.oschina.net/u/4342210/blog/4712117