电子设计大赛【C语言核心知识点】讲解

 目录

前言

1. 基础语法

2. 流程控制

3. 函数

4. 数组与字符串

5. 指针（核心重点）

6. 内存管理

7. 结构体与联合体

8. 文件操作

9. 预处理器

10. 高级特性

内存布局图解

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前言

在进行程序代码开发之前，需要掌握好C语言各个模块之间的内容。在TI开发板时，需要对C语言有更好的理解和应用，其中，主要考察的是对代码的操作和库函数的调用。因此，对于本次比赛内容，重新对C语言知识进行讲解。

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1. 基础语法

模块 内容 示例 要点 数据类型 基本类型、派生类型 int a; float b; char c; 内存占用：char(1B) int(4B) float(4B) double(8B) 变量与常量 变量声明/初始化、常量定义 const int MAX=100; 命名规则：字母/数字/下划线，区分大小写 运算符 算术、关系、逻辑、位运算 a & b; c << 2; 优先级：`() > ! > 算术 > 关系 > && > > 赋值` 输入输出 printf()/scanf() printf(\"%d,%f\", num, f); 格式符：%d整型 %f浮点 %c字符 

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2. 流程控制

类型 语法结构 示例 应用场景 条件语句

if-else switch-case

if(score>90) grade=\'A\';else if(score>60) grade=\'B\';

| 多分支判断 |
| 循环结构 | for while do-while |

for(int i=0; i<10; i++){ sum += i;}

| 重复操作 |
| 跳转语句 | break continue goto |

while(1){ if(error) break;}

| 中断循环/函数返回 |

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3. 函数

模块 内容 示例 要点 函数定义 返回值类型、参数列表

int add(int a, int b) { return a+b;}

| 需先声明后使用 |
| 参数传递 | 值传递、地址传递 |

void swap(int *x, int *y) { int t=*x; *x=*y; *y=t;}

| 地址传递可修改实参 |
| 递归函数 | 函数调用自身 |

int factorial(int n) { if(n<=1) return 1; return n*factorial(n-1);}

| 需有终止条件，栈空间有限 |
| 作用域 | 局部变量、全局变量 | static int count; | static延长生命周期，限制作用域 |

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4. 数组与字符串

类型 声明方式 操作 注意事项 一维数组 int arr[5]; 索引访问：arr[0]=10; 下标从0开始，内存连续 多维数组 int matrix[3][3]; 嵌套循环遍历 行优先存储 字符数组 char str[20]; strcpy(s1,s2); strlen(s); 以\'\\0\'结尾 字符串函数 库

strcat(s1,s2); // 拼接strcmp(s1,s2); // 比较

| 注意缓冲区溢出风险 |

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5. 指针（核心重点）

概念 语法 示例 应用场景 基本指针 变量地址操作

int *p = &a;*p = 20; // 修改a的值

| 间接访问变量 |
| 指针运算 | 算术运算、关系运算 | p++; p1-p2; | 数组遍历、内存操作 |
| 数组指针 | 指针与数组关系 |

int arr[5];int *p = arr; // p等价&arr[0]

| 数组名是常量指针 |
| 函数指针 | 指向函数的指针 |

int (*funcPtr)(int);funcPtr = &add;

| 回调函数、策略模式 |
| 多级指针 | 指针的指针 | int **pp = &p; | 动态二维数组 |

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6. 内存管理

操作 函数 示例 注意事项 静态分配 编译时分配 int arr[100]; 栈空间有限(通常1-8MB) 动态分配 malloc/calloc

int *p = (int*)malloc(10*sizeof(int));

| 堆空间较大，需手动释放 |
| 内存释放 | free() | free(p); p=NULL; | 避免野指针 |
| 内存操作 | memset/memcpy |

memset(p, 0, 100); // 内存置0memcpy(dest, src, size);

| 底层内存操作 |

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7. 结构体与联合体

类型 定义方式 特点 应用场景 结构体

struct Student { char name[20]; int age;};

| 不同数据类型的集合 | 数据封装 |
| 结构体指针 |

struct Student *s;s->age = 20;

| 箭头运算符访问 | 动态结构体 |
| 联合体 |

union Data { int i; float f;};

| 共享内存空间 | 节省内存、类型转换 |
| 枚举 |

enum Color {RED, GREEN=5, BLUE};

| 命名常量集合 | 状态机、选项设置 |

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8. 文件操作

操作 函数 模式 示例 打开文件 fopen() \"r\"读 \"w\"写 \"a\"追加 FILE *fp = fopen(\"data.txt\",\"r\"); 读写数据 fprintf/fscanf 格式化I/O

fprintf(fp, \"%d\", num);fscanf(fp, \"%d\", &num);

| 字符I/O | fgetc/fputc | 单个字符 | ch = fgetc(fp); |
| 行I/O | fgets/fputs | 字符串 | fgets(buf, 100, fp); |
| 关闭文件 | fclose() | 释放资源 | fclose(fp); |

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9. 预处理器

指令 功能 示例 应用场景 宏定义 #define #define PI 3.14159 常量定义、代码简化 条件编译 #ifdef/#endif

#ifdef DEBUG printf(\"Debug info\");#endif

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10. 高级特性

特性 说明 示例 应用 位字段 紧凑存储布尔值

struct { unsigned int isReady:1; unsigned int hasData:1;} status;

| 硬件寄存器操作 |
| 可变参数 | 不定参数函数 |

#include void func(int n, ...) { va_list args; va_start(args, n); int val = va_arg(args, int);}

| printf()实现原理 |
| 内联函数 | inline关键字 | inline int max(int a, int b); | 减少函数调用开销 |
| 类型限定符 | const volatile | volatile int *reg; | 硬件编程、编译器优化控制 |

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内存布局图解

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|   代码区         | 程序指令（只读）
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|   静态数据区      | 全局/静态变量
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|       ↓ 堆       | 动态分配（malloc等）
|       ↑          |
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|       ↓ 栈       | 局部变量、函数调用
|       ↑          |
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|   命令行参数      | argc/argv
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