【初识C语言】**强推此文**，为你打开月薪过万的计算机行业大门。适用人群：大一新生|跨行计算机|二刷复习
摘要：本系列主要是基于C语言的程序设计、数据结构和算法等计算机专业内功知识，以达到锻炼自身，分享他人的目标。
程序设计之初级篇
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- 一、前言
- 二、写代码的正确步骤
- 三、数据类型
- 四、字符串
- 五、选择与循环
- 六、函数
- 七、数组
- 八、操作符（重要）
- 九、常见关键字
- 十、指针
- 十一、结构体
一、前言
1、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、产生少量的机器码及不需要任何运行环境支持便能运行的编程语言。人们通常认为应用层以下均为底层，具体如下图所示，但有特例，如早期WPS是由C语言实现的。
2、C语言是一种具有国际标准的语言。如C89，C90，C99，C11，其中前两者是适用度最广的标准。
3、C语言编译器有Clang、GCC、WIN-TC、SUBLIME、MSVC和Turboc等。
二、写代码的正确步骤
** 注：基于Visual Studio 2022 集成开发环境（IDE）**
1、创建工程。点击Visual C++中空项目
2、创建源文件。xxx.c - 为源文件，xxx.h - 为头文件
3、写代码。
#include //首先创建主函数//因为C语言是从主函数的第一行开始执行的//其中，int 是函数返回类型，main 是函数名，{} 是函数体，printf - 库函数，作用是在屏幕上打印信息//printf 的使用，需要打声招呼，即引用头文件（stdio.h）int main(){printf("内容");return 0;}4、编译代码
开始执行: 编译+链接+运行代码
开始调试：检查语法错误
三、数据类型
1、计算机语言应该有能力描述生活中的问题，故选择多种数据类型适应生活不同情况。
| 代码 | 含义 | 字节大小 |
|---|---|---|
| char | 字符型 | 1 |
| short | 短整型 | 2 |
| int | 整型 | 4 |
| long | 长整型 | 4/8 |
| long long | 更长整型 | 8 |
| float | 单精度浮点型 | 4 |
| double | 双精度浮点型 | 8 |
注：long字节长度满足大于等于int字节长度，在不同编辑器环境下，可能出现4字节或者8字节。
程序：计算数据类型字节大小。
//本文以char为例，表示计算类型所占空间的大小#include int main(){printf("%d\n", sizeof(char));//sizeof() - 计算类型或变量所占空间的大小return 0;}2、计算机中的进制与单位
二进制：0-1
八进制：0-1-2-3-4-5-6-7
十进制：0-1-2-3-4-5-6-7-8-9
| 英文 | 汉义 | 等价代换 |
|---|---|---|
| byte | 字节 | 8bit |
| KB | - | 1024B |
| MB | - | 1024KB |
| GB | - | 1024MB |
| … | - | 1024… |
在二进制前提下，设有n位比特，可以表示十进制的数字范围是（0, 2 n 2^n 2n-1)，
** 注：计算机中最小单位是比特byte**
3、printf下的格式符号
#include int main(){printf("内容");//打印内容printf("%d\n",100);//打印一个整数 - %d/*% d 十进制有符号整数% u 十进制无符号整数% f 浮点数% s 字符串% c 单个字符% p 指针的值% e 指数形式的浮点数% x, % X 无符号以十六进制表示的整数% 0 无符号以八进制表示的整数% g 自动选择合适的表示*/return 0;}4、常量与变量
1）定义
常量：不能改变的量
变量：可以改变的量。
#include int main(){//创建一个变量//类型 变量的名字 = 0;推荐//类型 变量的名字；不推荐int age = 20;float weight = 70.3;printf("2022年，我的年龄%d，我的体重%f\n",age,weight);//对于float - %f，对于double - %lf;，对于int - %d;return 0;}2）变量分为全局变量和局部变量
全局变量：代码块{ }外部定义的
局部变量：代码块{ }内部定义的
3）变量的作用域和生命周期（空间和时间角度）
局部变量作用域 - 代码块{ }内部
全局变量作用域 - 整个工程
局部变量的生命周期 - 进入局部范围开始，出去局部范围结束
全局变量的生命周期 - 程序的生命周期
extern int a;//其他文件使用时，需要声明时使用该关键字4）常量的表达方法
//1.字面常量 如3.14，10，'a'，"adhakj"//2.const 修饰的常变量const int num = 10;//num 再次不可修改,类比于动名词//3.#define 定义的标识符常量#define Num 50//4.枚举常量enum Sex{//这种枚举类型的变量的未来可能取值man = 3,//赋初值woman,sercrt};enum Sex R = man;注：当局部变量和全局变量名字起冲突的时候，局部优先
5、scanf函数在vs中的解决方案
1）scanf替换为为scanf_s
2）源文件的第一行加上
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include int main(){int a = 0;int b = 0;int sum = 0;scanf("%d%d", &a, &b);//%d%d应该连续挨着且中间无其他符号sum = a + b;printf("sum = %d",sum);return 0;}这两种基本能解决99%的scanf警告问题。
四、字符串
1、定义
有双引号引起来的一串字符称为字符串字面值。
** 注：字符串的结束标志是一个\0的转义字符（" "自带\0），但在计算机计算字符串长度时\0不计入。**
#include #include int main(){//字符数组 - 是一组形同类型的元素//字符串在结尾隐藏了\0的字符，\0是字符串结束的标志char arr1[] = "abc";//以\0结束标志char arr2[] = { 'a','b','c' };//结尾之后有乱码printf("打印字符串%s\n",arr1);printf("打印字符串%s\n",arr2);int len = strlen("abc");//求字符串的长度，不算\0printf("%d\n",len);printf("%d\n", strlen(arr1));//长度是3printf("%d\n", strlen(arr2));//字符长度是随机数值return 0;}2、转义字符
| 符号 | 含义 |
|---|---|
| \? | 在书写多个问号时，防止解析成其他符号 |
| \’ | 用于表示字符常量’ |
| \" | 用于表示字符常量“ |
| \\ | 用于表示一个反斜杠 |
| \a | 警告字符 |
| \b | 退格符 |
| \f | 进纸符 |
| \n | 换行 |
| \t | 水平制表符，相当于TAB |
| \r | 回车 |
| \v | 垂直制表符 |
| \ddd | ddd表示1~3个八进制的数字 |
| \xdd | dd表示2个十六进制数字 |
\ddd：解释d8 2 ^2 2+d8 1 ^1 1+d8 0 ^0 0 = 十进制下的数字；\xdd：x是标识符，d16KaTeX parse error: Expected group after '^' at position 1: ^̲+d16 0 ^0 0 = 十进制下的数字。
基于%d的输出格式下是十进制有符号整数；基于%c输出格式下是显示ASCII码值*
注：转义字符在计算字符串长度时算一个字符。
3、注释（十分重要）
1）快捷方式：选中代码，长按Ctrl+K+C进行注释，长按Ctrl+K+U取消注释
2）作用：解释复杂代码
3）注释风格：①单行//注释（C++风格，推荐），②多行/**/（C语言风格，不推荐，不支持嵌套）
五、选择与循环
1、选择语句
#include int main(){int input = 0;printf("你要好好学习吗？");scanf_s("%d",&input);if (input == 1)printf("好的，奋斗百天上清华！");elseprintf("不，我要在清华旁边卖红薯！");return 0;}2、循环语句（while）
#include int main(){int line = 0;while (line < 30000) {printf("写代码的第%d行\n",line);line++;}printf("迎娶白富美！");return 0;}六、函数
#include int add(int x,int y)//add函数{int z = 0;z = x + y;return z;}int main(){int num1 = 0;int num2 = 0;scanf_s("%d%d",&num1,&num2);int sum = add(num1, num2);//函数方式解决printf("sum = %d",sum);return 0;}七、数组
#include int main(){//数组 - 一种相同类型的元素的集合int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};//完全初始化char ch[5] = {'a','b','c'};//不完全初始化，剩余的默认为0//数组使用下标来进行访问.arr[0] == 1,arr[1] == 2,以此类推。。。int i = 0;while (i<10){printf("%d\n",arr[i]);i++;}return 0;}八、操作符（重要）
1、算数操作符：
| 符号 | 含义 |
|---|---|
| + | 将左右参数进行相加 |
| - | 将左右参数进行相减 |
| / | 取除法的整数部分作为输出 |
| % | 取除法的余数部分作为输出 |
2、移位操作符：
| 符号 | 含义 |
|---|---|
| >> | 在二进制条件下，将1向右移一位 |
| << | 在二进制条件下，将1向左移一位 |
3、位操作符：
| 符号 | 含义 |
|---|---|
| & | 按位与（AND）例：左右一位为0便是0 |
| 丨 | 按位或（OR）例：左右一位为1便是1 |
| ^ | 按位异或 （XOR）例：如果a、b两个值不相同，则异或结果为1。如果a、b两个值相同，异或结果为0。 |
| ~ | 按位取反 （NOT） |
4、赋值操作符：
| 符号 | 含义 |
|---|---|
| = | 赋值 |
| += | a= a+b |
| -= | a=a -b |
| /= | a=a / b |
| &= | a=a &b |
| ^= | a=a^b |
| >>= | a=a >>b |
| <<= | a=a <<b |
注：赋值运算符 = 的优先级低于其他符号，故先算其他运算符之后再算=，=右边是以一个整体与=左边进行计算的。
5、单目操作符：
| 符号 | 含义 |
|---|---|
| ！ | 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 |
| (类型) | 强制类型转换 |
#include int main(){int a = 0;printf("%d\n", ~a);//~按位取反，把所有二进制位中，把0变成1，把1变成0,int 0的二进制是32位0，//整数在内存中储存的是补码，一个整数的二进制表示有3种：①原码②反码③补码//最高位1表示负数，0表示正数。//其中，-1(负数)的原码是//10000000000000000000000000000001（原码）//11111111111111111111111111111110 (反码)//11111111111111111111111111111111（补码 = 反码 + 1）//正整数：原码 = 反码 = 补码return 0;}#include int main(){int a = 10;int b = ++a;//前置++ - 先++赋值a，后使用赋值b。printf("%d%d", a, b);return 0;}#include int main(){int a = 10;int b = a++;//后置++ - 先使用a赋值b，后++赋值a，printf("%d\n%d", a, b);return 0;}#include int main(){int a = (int)3.24;printf("%d\n",a);return 0;}6、关系操作符
| 符号 | 含义 |
|---|---|
| > | 大于 |
| >= | 大于等于 |
| < | 小于 |
| <= | 小于等于 |
| != | 不等于 |
| == | 相等 |
7、逻辑操作符
| 符号 | 含义 |
|---|---|
| && | 逻辑与 |
| 丨丨 | 逻辑或 |
8、条件操作符（三目操作符）
exp1? exp 2 : exp3
exp1成立，exp2计算，整个表达式的结构是：exp2的结果；
exp1不成立，exp3计算，整个表达式的结构是：exp3的结果
#include int main(){int a = 0;int b = 3;int max = 0;max = a > b ? a : b;//if(a > b) //max = a;//else//max = b;printf("%d\n", max);return 0;}9、逗号表达式
#include int main(){int a = 0;int b = 3;int c = 5;int d = (a = b + 2, c = a - 4, b = c + 2);//逗号表达式，是从左至右以此计算，//整个表达式的结果是最后一个表达式结果printf("%d\n", d);return 0;}10、下标引用、函数调用和结构成员
[ ]、( )、 . ->
#include int main(){//下标引用操作符int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };printf("%d\n",arr[2]);//函数调用的时候，函数名后面的（）就是函数调用操作符printf("haha\n");printf("%d",100);return 0;}九、常见关键字
1、C语言提供的，不能自己创造关键字
2、变量名不能是关键字
3、
| 符号 | 含义 |
|---|---|
| auto | 自动的 - 每个局部变量都是auto修饰的，自动创建，自动销毁 |
| break | |
| case | |
| char | |
| const | |
| continue | |
| default | |
| do | |
| double | |
| else | |
| enum | |
| extern | 用来声明外部符号 |
| float | |
| for | |
| goto | |
| if | |
| int | |
| long | |
| register | 寄存器关键字 |
| return | |
| short | |
| signed | 有符号的，如正负号 |
| unsigned | 无符号的 |
| sizeof | |
| static | 静态的 |
| struct | |
| switch | |
| typeedf | 类型定义 |
| union | 联合体（共用体） |
| void | 无- 空 |
| volatile | |
| while |
** 注：define和include 是预处理指令**
#include //类型重定义，起小名typedef unsigned int u_int;int main(){u_int num = 200;printf("%u",num);return 0;}#include //static - 静态的作用1.修饰局部变量；2.修饰全局变量 3.修饰函数//改变了局部变量的生命周期，本质上改变了变量的存储类型//栈区：局部变量，函数的参数；堆区：动态内存分配的；静态区：全局变量，static修饰的局部变量void test(){static int a = 1;//保留a值不销毁a++;printf("%d\n", a);}extern int Add(int x, int y);//extern int g_val;//声明全局变量，当static修饰全局变量只能在自己所在的源文件内部使用。//全局变量，在其他源文件内部可以被使用，是因为全局变量具有外部链接属性，//但是被static修饰之后，就变为内部链接属性，其他源文件就不能连接到静态全局变量了int main(){/*int i = 0;while (i<10){test();i++;}printf("%d\n",g_val);*/int a = 20;int b = 10;int sum = Add(a, b);printf("%d\n",sum);return 0;}** define定义常量和宏**
//#define 是一个预处理指令。1.define定义符号2.定义宏#include #define MAX 1000#define ADD(X,Y) ((X)+(Y))int main() {int Z = 4 * ADD(2, 3);printf("%d\n",Z);return 0;}十、指针
1、内存如同一栋居民楼，
内存是怎么编号的？一个内存空间是多大的？
32位 - 32根地址线 - 物理线 - 通电 -1/0 - 2 3 2 ^32 32个内存单元 = 4，294，967,296byte / 8 = 524,288KB/1024 = 512MB/1024 = 0.5GB+
一个内存单位是一个字节
电信号转换成数字信号：1和0组成的二进制序列
#include int main() {int a = 10;//a在内存中要分配空间的 - 4个字节printf("%p\n",&a);int* pa = &a;//pa是用来存放地址的，在C语言中pa叫指针变量，*说明pa是指针变量，int说明pa指向对象的类型是int型//指针就是地址。指针变量也是数据类型，也有自己的地址。char ch = 'w';char* pc = &ch;printf("%p\n", pc);*pa = 20;//*解引用操作，*pa是通过pa里面的地址找到a//指针大小都是相同的，原因：指针是用来取地址的，指针需要多大空间，取决于地址的存储需要多大空间//32位 - 32bit/8位 = 4byte； 64位 - 64bit/8位 = 8byte ；内存单元 = 1字节return 0;}十一、结构体
#include struct Stu //创建学生{char name[20];int age;double score;};struct Book //创建书{char name[20];float price;char id[30];};//结构体可以让C语言创建新的类型出来int main() {//结构体直接法struct Stu s = {"张三",20,86.5};//结构体创建与初始化printf("第一种：%s %d %lf\n",s.name,s.age,s.score);//结构体变量.成员变量//解引用指针法struct Stu *ps = &s;printf("第二种：%s %d %lf\n",(*ps).name,(*ps).age,(*ps).score);//结构体解引用.成员变量//指针箭头法->printf("第三种：%s %d %lf\n",ps->name,ps->age,ps->score);//结构体指针->成员变量return 0;}