c语言基础知识

C语言期末复习之基础知识篇---杨士帅一C语言概述·程序：一组计算机能够识别和执行的指令。指令的有序的集合。·计算机语言：人和计算机交流信息,计算机和人都能识别的语言·C语言的注释：//单行注释/*……*/多行注释。·C语言的结构：1.由一个或多个源程序文件组成。2.函数是C程序的基本单位。3.一个C程序至少含有一个main函数，也可以由一个main函数和若干个其他函数组成。4.C的这些特点容易实现程序的模块化。5.C程序总是从main函数开始执行，而且不论main函数的位置如何。·每个语句和数据的定义后面必须有一个括号。·C语言本身没有输入输出函数，输入输出操作是库函数scanf和printf提供的。二数据的类型和运算(1)常量：在程序运行的过程中，其值不能被改变。1.整型常量：1000.2.实型常量：0.34，12.34e3.3.字符常量：’a’,’\n’.4.字符串常量：“boy”。5.符号常量：#definePI3.1416(2)变量：在程序运行期间，变量的值是可以改变的。1.变量必须先定义后使用。2.刚定义尚未赋值的变量具有随机值。3.定义变量要同时定义名字和类型。4.变量名和变量值是两个不同的概念。i.变量名实际是以这个名字代表一个内存地址。ii.变量值就是该内存单元当前存储的值。(3)标识符：一个对象的名字。1.只能由字母，数字和下划线三种字符组成，而且第一个字符必需为字母或下划线。2.标识符的长度无限制，但不能以关键字作为标识符。3.不合法的标识符：M.D.John，#33，3D64，Include。(4)数据类型：就是对数据分配储存单元的安排，包括储存单元的长度以及数据的存储形式。 数据类型 宽度 Char 1B Shortint 2B Int 4B Longint 4B Float 4B Double 8B Longdouble 80B整数的默认时signed，各整数类型均可加修饰符unsigned表示无符号整数类型，unsignedint可以简写成unsigned.1.整型：·一个十进制数是0到9的序列。·十六进制应该加前缀0x。如：0xfa，0xAE03·八进制应该加前缀0.如：030.·使用科学记数法，e/E的后面绝对不能在跟小数，且E/e的前面必须有值。2.字符型：·用单引号括起来的单个字符。如：’a’,’0’.实际上存储的是该数据的ASCII码。所以也可以把他们看成是整型量，C语言容许对整型变量赋以字符型，也允许对字符变量赋以整形值。3.转义字符： 转义字符 含义 \b Backspace \t Tab \n 换行 \r 回车 \” 双引号 \’ 单引号 \\ 反斜杠4.字符串：·C语言中并没有字符串类型，用字符数组来处理字符串。·字符串是由一对双引号括起来的字符数列。·字符串常量和字符常量的区别：·字符常量由单引号括起来，字符串常量由双引号括起来。·字符常量只能是单个字符，字符串常量则可以是一个或多个字符。·字符常量占一个字节的内存空间，字符串所占的内存空间常量等于字符串中的字符数加一。增加的一个字节中存放字符‘\0’.·ASCII为0，这是字符串结束的标志。·Ex：·‘a’在内存中占一个字节，“a”在内存中占2个字节。5.符号常量：·在C语言中，可以用一个标识符来表示一个常量，称之为符号常量。符号常量在使用之前必须先定义：#define标识符常量名常量值·#define是一条预处理命令，称为宏定义命令，其功能是把该标识符定义为其后的常量值。习惯上常量的标识符用大写字母，而变量名用小写字母。(5)运算符：1.算术运算符：·整数除法：两个整数相除的结果为整数。Ex：5/3=1，舍去小数部分。-5/3=-1，向零取整。·浮点除法：保证除数和被除数中至少有一个是浮点数。Ex:5/4.0=1.25.·%模运算要求运算元为整数，结果也是整数。Ex：5%3=2.·C语言没有乘方运算，但pow函数可以实现乘方运算。pow（x,y）x的y次方。#include<math.h>.算数运算符的优先级与结合性：先乘除后加减，从左至右。·不同类型数据的混合运算：类型的自动转换，编译系统会自动把各操作系统操纵数转化为操作数中最长的类型。EX：若int型与float或double型数据进行运算时，系统会自动把int与float型数据转化为double型，然后在进行运算，结果时double型。2.自加自减运算符：·i++，i--:在使用i之后将i的值加/减1.·++I,--i：在使用i之前，先将i的值加/减1.3.强制类型转换：（double）a将a转化为double类型。短类型->长类型安全长类型->短类型有可能会丢失数据。4.运算符的优先级：1，（）、｛｝、[]、．、（结构体成员运算符）、－＞（指向结构体成员运算符）2，单目运算符!（非）、－－（自减）、＋＋（自加）、～（按位取反）、正号（+）、负号（-）3，算术运算符*、%、/，+、-4，关系运算符<、>、>=、<=，==、!=5，逻辑运算符&&和||6，赋值运算符=7，逗号运算符（表达式1），（表达式2），（表达式3）．．．还有就是左右运算顺序a+b+为双目运算符,(a>b)?a:b中?:为3目运算符．！a为单目运算符.单目，三目运算符都为自右向左结合，双目运算符除赋值运算符都为自左向右结合．5.关系运算符：>,<,>=,<=,==,!=.用来比较两个操作数之间的关系，运算结果为1或0.6.逻辑运算符：！，&&，||。用来实现逻辑运算和逻辑判断。用非0表示逻辑值的true，用0表示逻辑值的false。7.条件运算符：三目运算符：表达式a？表达式b：表达式c若表达式的值非0，则返回表达式b的值；若表达式的a的值为0，则返回表达式c的值。8.逗号运算符：用来将若干独立的表达式分隔并连接构成一个逗号表达式。9.赋值运算符：变量=表达式。右结合性。三输入输出函数(1)控制台I/O：程序与外界交流。(2)C语言中所有的I/O都是由库函数完成的，要用#include将相关头文件包含在源文件当中。使用标准输入输出函数时要用到stdio.h文件。(3)格式输出函数：printf（“格式控制字符串”，表达式列表）。 格式字符 意义 d,i 以带符号的十进制输出整数 o 以八进制形式输出无符号整数(不带前缀0) X,x 以十六进制的无符号数输出整数（不带前缀0x） u 以无符号的十进制形式输出整数 f 以小数的形式输出单，双精度实数，隐含6位小数 E,e 以指数的形式输出单，双精度实数 G,g 以%f或%e中较短的输出宽度输出单、双精度实数 c 输出单个字符 s 输出字符串格式修饰符：·%-m.nlf，%-mld 字符 说明 l 用于输出长整形数据以及double型数据 m 数据显示的最小宽度 n 对实数，表示输出n位小数。对字符串，表示截取的字符个数。 - 输出的数字或字符在显示宽度区域内左对齐。·未指定输出宽度m，则按实际位数输出。·未指定小数位数，默认6位。·宽度计算中小数点要占一位。·若数据实际宽度比制定宽度要小，默认右对齐，即左补空格。有修饰符-，则左对齐，即右补空格。·若数据的实际宽度比指定宽度大，则按实际宽度输出。<4>格式输入函数：用户用指定的格式从盘上把数据输入到指定的变量中。scanf（“格式控制字符”，变量地址列表）；·在scanf语句的格式字符串中，如果没有非格式字符在“%d%d%d”之间做输入时的间隔，在输入时要用一个或一个以上的空格或回车或TAB键作为输入数据之间的间隔。·scanf函数中的格式控制后面应当是变量地址，而不是变量名。·不能用格式控制来规定输入数据的精度。·:scanf("%7.2f",&a); ×scanf("%f",&a); √·如果输入在格式控制字符串中除了格式字符还有其它字符，那么在输入时这些字符将被作为间隔符，要输入相同的字符。·scanf(“a=%d,b=%d",&a,&b) a=12,b=34在输入数据时遇到以下情况，则认为是一个数据输入的结束：遇到空格键，回车键，tab键。满足域宽，如%4d，输入4位结束。遇到非法字符。·在输入字符型数据时，若格式控制字符中没有非格式字符，则认为所有输入的字符均为有效字符。·如：scanf("%c%c%c",&a,&b,&c);·只有当输入为：def时（即：不能有间隔），才能把‘d’赋于a，‘e’赋予b，'f'赋予c。四流程控制(1)顺序：·按语句的先后顺序依次执行。·复合语句：可用{}括起来的多个语句，构成一个复合语句。在C语言中复合语句被认为是一条语句。(2)分支：if语句：实现两个分支的选择结构。最常用的3种if语句的形式：1.if(表达式)语句1(没有else子句)2.if(表达式)语句1else语句2(有else子句)3.if（表达式１）语句１elseif（表达式２）语句２elseif（表达式３）语句３┆elseif（表达式ｍ）语句ｍelse语句m+1IF嵌套:在if语句中又包含一个或多个if语句称为if语句的嵌套。else总是与它上面最近的为配对的if配对。if()if()语句1else语句2elseif()语句3else语句4Switch语句：实现多分支的选择结构。根据表达式的值，使流程跳转到不同的语句。 switch语句的一般格式：switch（表达式）{case常量1：语句1case常量2：语句2┇┇┇case常量n：语句ndefault:语句n+1}switch语句中表达式和常量可以是整形以及字符型。任何两个case后面的常量不可有相同的值。先计算表达式的值，在根据表达式的值转向不同的分支。每个case分支的语句无需用{}括起来。每个case分支都是入口点。break语句时转移语句，即跳出switch，无break语句，将执行入口点之后的所有语句。(3)循环：·While(表达式)语句先判断循环条件表达式的值，若为真，则执行循环体；若为假则不执行循环体语句。·do循环体语句whilie（表达式）先无条件执行一次循环体，然后在判断循环条件是否成立。·For(表达式1；表达式2；表达式3)循环体语句。表达式1：为循环变量设置初始值。表达式2：判断是否继续循环。表达式3：修改循环变量的值。循环嵌套：一个循环体内又包含另一个完整的循环结构，称之为循环嵌套。内层循环中还可以嵌套循环，这就是多层循环。3种循环可以互相嵌套。三种循环的比较：·一般情况下，三种循环可以互相代替。·循环中应包含使循环趋于结束的语句。·用while和do…while循环变量操作应在while和do…while之前完成。而for语句可以在表达式1中实现循环变量的初始化。·Break：从循环体中强行退出，结束整个循环。·Continue：停止本次循环，直接开始下次循环。五函数使用角度来看函数包括库函数和用户自定义函数。库函数：由C系统提供，用户无须定义，也不必在程序中作类型说明，只需在程序中包含有该函数的头文件即可在程序中直接调用。用户自定义函数：用户按照需要自己编写的函数。从函数形式来看：函数分为无参数函数和有参数函数。无参数函数：无参数函数一般用来 执行一组操作。无参数函数可以带回或不带回函数值。有参数函数：在调用函数时，主调函数要通过参数向被调函数传递数据。函数可以带回或者不带回函数值。一般情况下，被调函数会返回一个函数值，供主函数使用。一个C程序由一个或多个程序模块组成，每一个程序模块作为一个源程序文件。对较大的程序，一般不希望将所有的内容都放在一个文件中，而是将它们分别放在若干个源文件当中，由若干个源文件组成一个C程序。一个源程序文件由一个或多个函数及其他相关语句组成。一个源程序文件是一个编译的单位，在程序进行编译是以源程序文件为单位进行编译的，而不死以函数为单位进行编译的。C程序的执行是从main函数开始的，如果在main函数的执行过程中调用其他函数，调用函数结束后流程返回到main函数，main函数结束时整个程序运行结束。所有函数都是平行和平等的，即在定义函数时是分别进行的，互相独立的，一个函数并不从属于另一个函数，即函数不能嵌套定义。函数间可以互相调用，但不能调用main函数，main函数是被操作系统所调用。定义函数：C语言要求在程序中遇到的所有函数，必须先定义后使用。函数的定义指明了函数名，函数返回值类型，函数实现的功能以及参数的个数与类型，将这些信息通知给编译系统。函数定义格式：类型名函数名（形式参数表列）{函数体}类型说明了函数返回值的类型，它可以是任何有效类型，如果省略，默认为int。参数列表使用逗号分割变量表，各变量表由类型和变量名组成，参数列表可以为空，表示无参，但此括号不能省略，不管定义还是声明时，每个函数参数必须同时含有类型和参数名。空函数：{}中类容为空，调用函数，什么也不做，目的时方便以后对功能的扩充，而不会影响程序的结构。函数的返回：return表达式。用途：使得本函数立即退出，返回到调用语句的地方，返回一个值。函数可以用两种方法停止运行并返回到调用它的地方：执行到函数最后一个语句。遇到return语句，函数的返回值是靠return语句获得的。如果不希望函数有返回值，将函数类型声明为void。除了类型为void函数外，其他函数均有返回值，该值由return语句决定，如果没有return语句函数将返回一个不确定的值。如果函数没有指明函数返回值的类型，默认为int。当函数的返回值不是整型时，应该：明确说明函数的类型。函数声明位于第一次调用之前。参数传递:C语言中的函数调用传递参数是按值传送。如果实参的修改通过形参带回主调函数，用指针。用数组作为函数参数时，就把数组的地址传给了参数。函数的作用域：每个函数都是一个独立的代码块，一个函数的代码属于该函数专有。一个代码块中定义的变量成为局部变量，局部变量随代码块的产生而产生，随代码块的退出而消亡。函数的形参也是局部变量。在任何一个函数之外定义的变量成为全局变量，可以被任何一个函数访问，修改。在函数内部用存储类型符static说明变量不随函数的运行，退出而产生，消亡。但仍然只能在函数内部访问它。如果全局变量和局部变量同名，局部变量屏蔽全局变量。函数的嵌套调用：C语言容许在一个在一个函数的定义中出现对另一个函数的调用。这样就出现了函数的嵌套调用。即在被调函数中又调用其他函数。六数组数组是一组有序数据的集合，下标代表了数据在数组中的序号。用数组名和下标唯一确定数组中的元素。数组中每一个元素都必须属于同一个数据类型。一维数组的定义：类型数组名[常量表达式]数组名的命名规则与变量命名规则相同，数组也必须先定义后使用。数组类型实际上是数组元素的取值类型。对于同一数组，其所有元素的数据类型都是相同的。数组民是用户定义的标识符，不能与其他变量名相同。定义数组时，方括号必须是一个常量表达式，表示数据的元素个数，也称为数组长度。可以是符号常量或常量表达式，但不能时变量。一维数组的使用：使用数组就是使用他的元素。数组的元素和普通变量一样，只不过是名字有些特殊。数组元素的一般表示形式：数组名[下标序号]使用数组时，数组下标可以是常量，变量和表达式，从0开始。一维数组的初始化：Inta[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};可以只给部分元素赋值，当{}中元素少于元素个数时，系统自动给前面元素赋值，其余元素自动赋0。Inta[10]={1,2,3,4,5};只能给逐个元素赋值，而不能给数组整体赋值。·给十个元素全部赋3，只能写为：inta[10]={3,3,3,3,3,3,3,3,3,3};·而不能写为：inta[10]=3;在定义数组时，若要给全部元素赋值，可以省略数组元素的长度。·如：inta[5]={1,2,3,4,5};·可写为：inta[]={1,2,3,4,5};二维数组的定义:类型变量名[常量表达式1][常量表达式2]二位数组的使用：数组名[下标1][下标2]数组中元素顺序：C语言中，二维数组是按行储存的。·inta[3][4] a[0][0] a[0][1] a[0][2] a[0][3] a[1][0] a[1][1] a[1][2] a[1][3] a[2][0] a[2][1] a[2][2] a[2][3]二维数组的初始化：Inta[5][3]=]={{80,75,92},{61,65,71},{59,63,70},{85,87,90},{76,77,85}};如对全部元素赋值，行下表可以省略，但列下表不能省略。inta[3][3]={1,2,3,4,5,6,7,8,9};可以写为：inta[][3]={1,2,3,4,5,6,7,8,9};字符数组：charc[10];字符数组的初始化：如果初始值小于数组长度，则将这些字符赋给数组中前面的那些元素，其余元素自动定位空字符。字符’\0‘作为字符串的结束标志。字符串处理函数：输入字符串到字符数组。scanf（”%s”,字符数组名）；gets（字符数组名）；·charst[20];gets(st);scanf(“%s”,st);把字符数组中存放的字符串输出：·printf(“%s”,字符数组名)·puts(字符数组名)·charst[20]=”China”;puts(st);printf(“%s”,st);#include<string.h>stract(字符串1，字符串2)把字符串2链接到字符串1后面。Strcpy(字符串1，字符串2)把字符串2的内容拷贝的字符串1（覆盖）strcmp（字符串1，字符串2）按照ASCII码顺序比较两个字符串，返回比较结果。字符串1=字符串2，返回值=0；字符串1>字符串2，返回值>0;字符串1<字符串2，返回值<0;Strlen(字符串)返回字符串中包含的字符个数（不包括结束标志‘\0’）Strlwr(字符串)将大写字母转化成小写字母。strupr（字符串）将小写字母转换成大写字母。‘A’~’Z’:41H-50H‘a’~’z’：61H-70H七结构体定义结构体的类型：struct结构体名{成员列表=类型名+变量名；}；结构体可以嵌套引用，即一个结构体的定义中可以引用其他结构体类型。structDate　　　{intmonth;intday;intyear;};　　structStu　　{intnum;charname[20];charsex;intage;structDatebirthday;charaddr[30];};结构体类型与结构体变量是不同的概念，相当于变量类型和变量。只能对变量赋值，存取或运算，而不能对一个类型赋值，存取或运算。在编译时，对类型是不分配空间的，只对变量分配空间。定义结构体类型的变量：1.先声明结构体类型，再定义该类型变量structstudent{ intnum;charname[20]; charsex;intage; floatscore;charaddr[30];};structstudentstu1,stu2;2.在声明类型的同时定义变量structStudent{intnum;charname[20];charsex;intage;floatscore;charaddr[30];}student1,student2;3.不指定类型名而直接定义结构体类型变量·其格式为:struct{ 成员表列}变量名表列;结构体变量的初始化：Structdate{Intmonth;Intday;Intyear;};Structdatebirthday={10，22，83}；使用结构体变量：只能通过成员运算符引用结构体变量的各个成员，一般不能对结构体变量整体使用。·结构体变量名.成员名·如：stu1.num birthday.year如果成员本身又是一个结构体类型，则要用若干个成员运算符，一级一级找到最低一级的成员。·如：stu2.birthday.day对结构体变量的成员可以像普通变量一样进行各种运算。stu1.num++;类型定义在前，不分配内存，变量定义后，给变量分配一段连续的内存单元。结构体成员名可与程序中的其他变量同名，二者占不同的内存单元互不干扰。结构体数组：就是数组中的每一个元素都是一个结构体类型的变量。structPerson { charname[20]; intnum; }teacher[3]={“Li”,1,“Zhang”,2,“Sun”,3};指向结构体变量的指针：指向结构体对象的指针变量既可以指向结构体变量，也可以用来指向结构体数组中的元素。指向结构图变量的指针，其类型必须与结构体变量类型相同。structStudent*p;为了使用方便和直观，C语言允许把（*p）.num用p->num来代替。结构体变量做函数参数：用结构体变量的成员作参数：例如，用stu[1].num或stu[2].name作函数实参，将实参值传给形参用结构体变量做参数：用结构体变量做实参时，将结构体变量所占的内存单元的内容全部按顺序传给形参，形参也必须是同类型的结构体变量。用指向结构体变量：指针做实参，将结构体变量的地址传给形参。八指针内存单元的地址称之为指针。变量A中存放变量B的地址，称A是B的指针，即A指向B.定义指针变量：Type*nametype可以时C语言中的任何一种类型。指针运算符：&一元运算符，返回变量的内存地址。*一元运算符，返回指针所指向变量的值。指针指向变量：Inta;Int*p;P=&a;指针赋值：与其他变量一样，指针变量也可以出现在赋值语句中，将一个指针变量的值赋给另一个指针变量。指针运算：+和-Int*p，当前p的值为2000，由于整型数占4个字节，p++的值将变成2004，p--值将变为1996.p每递增一次就指向下一个整形数，递减时也一样。指针比较：int*p=10,*q=20;if(p<q)…·比较的是两个指针所指向的内存地址的大小指针与数组：指针与数组是紧密相连的。一个变量有地址，一个数组包含若干个元素，每个元素都有相应地址，指针变量可以指向数组元素。Inta[10];数组名a其实就是一个地址值，记录的数组开始的地址，即a[0]地址。通过指针引用数组元素：（１）下标法，如a[i]形式（２）指针法，如*(a+i)或*(p+i)指针数组：指针可以像任何数据类型 一样构成数组。Int*x[10]定义的是一个包含10个整型指针的数组。Ex:要将变量a的地址给数组中的第三个元素。·x[2]=&a;·a的值为：*x[2]多级间指—指向指针的指针可以构造一个指针指向另一个指针，后者指向目标值。指针的初值：指针可以看作是一种特殊的变量类型，没有赋值的指针是一个随机值，而指针的指向错误会带来严重的错误。给一个指针赋初值null，将使这个指针为空，即哪也不指。动态内存分配：变量都是非静态的局部变量，系统将它们分配在内存中动态存储区中，这个存储区称之为栈区。C语言还允许用户建立自己的内存动态分配区，以存放一些临时用的数据，这些数据需要时可随时开辟内存空间，不需要时可随时释放内存空间。这些数据是临时存放在一个特别的自由存储区，称为堆区动态内存分配由库函数实现：malloc，calloc，realloc，free。包含在头文件#include<stdlib.h>中。Mallocvoid*malloc(unsignedintsize);其作用时内存的动态存储区中分配一个长度为size的连续空间。函数的返回值为所分配区域的第一个字节的地址，或者说，此函数是一个指针型函数 ，返回值的指针指向该分配域的开头位置。malloc(100);·开辟一个100字节的临时内存分配区，函数值为其第1个字节的地址·注意：函数返回的指针的基类型是void，即不指向任何类型的数据，只提供一个地址·如果此函数执行失败（如：内存空间不足），则函数返回空指针(NULL)Calloc·其函数原型为：void*calloc(unsignedn,unsignedsize);其作用实在内存中动态存储区连续分配n个长度为size的连续空间，这个空间一般比较大，足以保存一个数组。函数返回值指向所分配域起始位置的指针，如果分配不成功，返回NULLP=calloc（50，4）；开辟50X4个字节的临时分配域，把起始位置赋给变量p。Free·其函数原型为：voidfree(void*p);其作用时释放变量p所指向的动态空间，使这部分空间释放后就能重新被其他变量所使用。p是调用calloc和malloc函数得到的返回值。free函数无返回值。Relloc·其函数原型为： void*realloc(void*p,unsignedintsize);对于已经用calloc或malloc分配好的内存空间，若想改变其大小，可以用realloc重新分配。realloc函数将p所指向的动态空间大小改变为size，若成功返回值为p，若分配不成功返回值为NULL。