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。

数据类型

  • 注意：存在这么多的类型，其实是为了更加丰富的表达生活中的各种值。
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/*
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
*/

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("%d\n", sizeof(char));       // 1
    printf("%d\n", sizeof(short));      // 2
    printf("%d\n", sizeof(int));        // 4
    printf("%d\n", sizeof(long));       // 4
    printf("%d\n", sizeof(long long));  // 8 >=int
    printf("%d\n", sizeof(float));      // 4
    printf("%d\n", sizeof(double));     // 8
    printf("%d\n", sizeof(long double));// 8
    return 0;
}

变量、常量

变量：生活中有些值是可变的，如 年龄，体重…，因此需要变量来表示

常量：有可变的，就有不可变的，如 身份证号码，性别…

定义变量的方法

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int age = 150;
float weight = 45.5f;
char ch = 'w';

变量的分类

  • 局部变量：是指 在一个函数内部的变量，它的 作用域 仅限于函数内部， 离开该函数后就是无效的。
  • 全局变量：是指 在所有函数外部定义的变量，它的 作用域 默认是整个工程。

实例

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#include <stdio.h>
int global = 2019;//全局变量
int main()
{
    int local = 2018;//局部变量
    //下面定义的global会不会有问题？
    int global = 2020;//局部变量
    printf("global = %d\n", global);
    return 0;
}

输出

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global = 2020
//当局部变量和全局变量同名的时候，局部变量优先使用。

字符串

字符串：由 双引号 引起来的 一串字符 称为字符串字面值，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。在计算字符串长度的时候 \0 是结束标志，不算作字符串 内容。

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#include <stdio.h>
//下面代码，打印结果是什么？为什么？（突出'\0'的重要性）
int main()
{
    char arr1[] = "bit";
    char arr2[] = {'b', 'i', 't'};
    char arr3[] = {'b', 'i', 't', '\0'};
    printf("%s\n", arr1);
    printf("%s\n", arr2);
    printf("%s\n", arr3);
    return 0;
}

输出

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bit
bit烫烫烫
bit

解析：arr1中存储的是'b' 'i' 't' '\0'；arr2中存储的是'b' 'i' 't'；arr3中存储的是'b' 'i' 't' '\0'；输出字符串时，遇到'\0'才会停止，arr1和arr3都有'\0'，输出到'\0'就停止，arr2中没有'\0'，因此会一直输出直至遇到'\0'。字符串会自动补上 '\0'。

转义字符

我们要在屏幕上打印一个目录： c:\code\test.c，我们该如何写代码

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#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("c:\code\test.c\n");
    return 0;
}

输出

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c:\code    est.c

其中\t \n就是为转义字符，改变了字符原本的含义。

转义字符
转义字符释义
\?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
\dddddd表示1~3个八进制的数字。 如： \130 X
\xdddd表示2个十六进制数字。 如： \x30 0

实例

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//程序输出什么？
#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("%d\n", strlen("abcdef"));
    // \62被解析成一个转义字符
    printf("%d\n", strlen("c:\test\628\test.c"));
    return 0;
}

输出

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解析：strlen输出字符串时，不算 \0，第一个printf输出6；第二个printf，\t算一个字符，\62算一个字符，为什么不是\628为一个字符？因为八进制不能有8，因此一定为16进制，转义字符的16进制后跟两位数字。因此这么一长串14个字符长度。

注释

注释的作用：

  • 代码中有不需要的代码可以直接删除，也可以注释掉
  • 代码中有些代码比较难懂，可以加一下注释文字

C语言两种注释：

  • / 不可嵌套注释 /
  • // 可以注释一行也可以注释多行（多行需要多个 //）

选择语句

生活中会遇到选择，例如，你选择是去工地还是去腾讯还是去阿里巴巴。C语言程序中也会有选择。

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#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

生活中与许多循环的事情，例如我们走路，就是不停的循环，左脚 右脚 左脚 右脚 …，然而C语言也是有循环的。

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

函数

函数：是一组一起执行一个任务的语句。每个 C 程序都至少有一个函数，即主函数 main() ，所有简单的程序都可以定义其他额外的函数。

函数的特点：就是简化代码，代码复用。

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#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", &num1, &num2);
    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;
}

数组

数组：用来 存储一组相同类型元素的集合

数组的定义

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// 元素类型 数组名[元素个数];  // 元素个数为大于零的整数常量
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};//定义一个整形数组，最多放10个元素

数组的下标

C语言规定：数组的 每个元素都有一个下标，下标是从0开始 的，最大下标 为 数组长度-1。

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int arr[10] = {0};
//如果数组10个元素，下标的范围是0-9

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操作符

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1）算术操作符
+ - * / %

2）移位操作符
>> <<

3）位操作符
& ^ |

4）赋值操作符
= += -= *= /= &= ^=  |=    >>=   <<= 

5）单目操作符
!           逻辑反操作
-           负值
+           正值
&           取地址
sizeof      操作数的类型长度（以字节为单位）
~           对一个数的二进制按位取反
--          前置、后置--
++          前置、后置++
*           间接访问操作符(解引用操作符)
(类型)       强制类型转换

6）关系操作符
>
>=
<
<=
!=   用于测试“不相等”
==      用于测试“相等”

7）逻辑操作符
&&     逻辑与
||          逻辑或 

8）条件操作符
exp1 ? exp2 : exp3

9）逗号表达式
exp1, exp2, exp3, …expN

10）下标引用、函数调用和结构成员
[] () . ->

常见关键字

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共32个
1）基本数据类型（5个）：
void：声明函数无返个回值或无参数，声明无类型指针，显式丢弃运算结果
char：字符型类型数据，属于整型数据的一种
int：整型数据，通常为编译器指定的机器字长
float：单精度浮点型数据，属于浮点数据的一种
double：双精度浮点型数据，属于浮点数据的一种

2）类型修饰关键字（4个）：
short：修饰int，短整型数据，可省略被修饰的int。
long：修饰int，长整形数据，可省略被修饰的int。
signed：修饰整型数据，有符号数据类型
unsigned：修饰整型数据，无符号数据类型

3）复杂类型关键字（5个）
struct：结构体声明
union：共用体声明
enum：枚举声明
typedef：声明类型别名
sizeof：得到特定类型或特定类型变量的大小

4）存储级别关键字（6个）：
auto：指定为自动变量，由编译器自动分配及释放。通常在栈上分配
static：指定为静态变量，分配在静态变量区，修饰函数时，指定函数作用域为文件内部
register：指定为寄存器变量，建议编译器将变量存储到寄存器中使用，也可以修饰函数形参，建议编译器通过寄存器而不是堆栈传递参数
extern：指定对应变量为外部变量，即在另外的目标文件中定义，可以认为是约定由另外文件声明的对象的一个“引用“
const：与volatile合称“cv特性”，指定变量不可被当前线程/进程改变（但有可能被系统或其他线程/进程改变）
volatile：与const合称“cv特性”，指定变量的值有可能会被系统或其他进程/线程改变，强制编译器每次从内存中取得该变量的值

5）跳转结构（4个）：
return：用在函数体中，返回特定值（或者是void值，即不返回值）
continue：结束当前循环，开始下一轮循环
break：跳出当前循环或switch结构
goto：无条件跳转语句

6）分支结构（5个）
if：条件语句
else：条件语句否定分支（与if连用）
switch：开关语句（多重分支语句）
case：开关语句中的分支标记
default：开关语句中的“其他”分治，可选

7）循环结构（3个）
for：for循环结构，for(1;2;3)4;的执行顺序为1->2->4->3->2...循环，其中2为循环条件
do：do循环结构，do 1 while(2);的执行顺序是1->2->1...循环，2为循环条件
while：while循环结构，while(1) 2;的执行顺序是1->2->1...循环，1为循环条件、

#define 定义常量和宏

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//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

指针：也就是内存地址，指针变量是用来存放内存地址的变量。

内存地址：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。变量是创建内存中的（在内存中分配空间的），每个内存单元都有地址，所以变量也是有地址的。

如何取出变量地址？

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#include <stdio.h>
int main()
{
    int num = 10;
    &num;//取出num的地址
    //注：这里num的4个字节，每个字节都有地址，取出的是 第一个字节的地址（较小的地址）
    printf("%p\n", &num);//打印地址，%p是以地址的形式打印
    return 0;
}

如何存储地址

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

指针变量的大小

指针的大小不是由指针类型决定，而是由操作系统的位数决定

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#include <stdio.h>
//指针变量的大小取决于地址的大小
//32位平台下地址是32个bit位（即4个字节）
//64位平台下地址是64个bit位（即8个字节）
int main()
{
    printf("%d\n", sizeof(char *));
    printf("%d\n", sizeof(short *));
    printf("%d\n", sizeof(int *));
    printf("%d\n", sizeof(double *));
    return 0;
}

结论：指针大小在32位平台是4个字节，64位平台是8个字节。