知识分享:C语言知识干货系列——基础篇
文章来源:博客园丨 Charmchin
C 语言程序设计就是结构化程序设计,它的主要观点是采用自顶向下、逐步细分和模块化的程序设计方法,使用顺序、选择、循环三种基本控制结构来构造程序。
世间万物都有两面性,C 语言既有简洁性、灵活性、高效性等优点,又有如 若标识命名不得体,代码编排不规范,使用了野指针,出现内存泄漏等情况就会使得它原本的优点变成糟糕的缺点。
我们天天使用的操作系统,数据库,游戏引擎等大多都是使用C 语言实现的,还有很多经典算法、框架也是用C语言来编写的。除此之外,在已经进入了“物联网”时代,嵌入式开发已经非常广泛,学好C 语言也是为嵌入式开发打基础的。同时只有当我们懂得了C语言面向过程的结构化程序设计后,当我们在继续学习其他像Java 这样基于面向对象思想的语言时,我们才能更好地真正理解它。
C 语言里面有不少数据类型,这里先建议大家从最简单的三类基本数据类型开始了解:整型、实型与字符型。
从名字上我们就可以看出他们之间是互斥的关系。“常”有恒久的意思,即在C 语言中能够保持恒久不变的量就叫做常量,反之,若其值能够发生变化的量就称为变量。
常见的「常量」有:整型常量、实型常量、字符常量、字符串常量等;「变量」与常量除了其值是否能发生变化之外,两者之间的形态也有所不同。常量通常以值的形式存在,而变量看上去却像一个“容器”。不同类型的变量就像不同大小的“容器”,里面可以放置不同类型和大小的数据。
什么是运算符呢?当然是能进行相关运算的一些符号啦!就像小学数学里所学到的“+、-、×、÷”四则运算符。C语言中还有大量的运算符,这些运算符若从所需要的操作数个数上看,可分为一目、二目和三目运算符。例如赋值运算符,它需要左右两个操作数,所以它就是二目运算符;对于用作说明一个数是正数还是负数的正号运算符“+”和负号运算符“–”,由于它只需要一个操作数,所以它就是一目运算符!至于三目运算符,就是同时需要三个操作数了。其实C语言中只有一个三目运算符,物以稀为贵,下面就重点说一下~
不过先提醒一句,C语言中的所有运算符都需要使用英文字符,千万不要使用中文的标点符号了(初学者常犯的错误)。
那这个运算符如何使用呢?简单地说就是,根据操作数1 是真是假这个条件,来决定结果是操作数2还是操作数3,二者必选其一。如下例:
一个好的程序应该会将运行的状态和执行的结果以信息的形式告知用户,甚至在某些情况下会要求得到用户的特定信息,这种与程序进行交流的行为就称为交互。
我们把一个程序获取用户的信息称为程序的输入,将信息告知用户称为程序的输出,拥有这种功能的函数就称为I/O函数(Input/Output),即输入/输出函数。如果是通过控制台窗口来完成这些I/O操作的,即为标准I/O函数,C语言中有许多标准I/O函数,其中使用最广泛、功能最强大的是printf函数和scanf函数了。
大家是否记得这样一个经典小品呢?是有关脑筋急转弯的,其中有宋丹丹问赵本山:“把大象装进冰箱需要几步?”。赵本山顿时一懵,答不出来,宋丹丹笑着说:“只需要3 步:第一步打开冰箱门,第二步把大象装进去,第三步把冰箱门关上。” 惹得观众哄堂大笑····
为了简单起见,下面直接通过简单的实例来体会如下3 种结构: 顺序结构、分支结构和循环结构。
顺序结构是最简单的一种流程结构,它采用自上而下的方式逐条执行语句。如下:
C 语言的分支结构可以控制程序的部分流程是否被执行,或是从多条执行路径中选择一条来执行。
用另外一种分支语句(switch…case) 来实现:
循环结构平常用得比较多,下面就列举循环结构样式:
就跟玩积木一样,一座壮观的城堡是有许多块不同的小积木搭成的,一个大的程序也是由若干个小的子程序构成的,这种以大化小、化整为零的程序设计过程就是模块化,而那一个个模块就是我们这里所说的主角—— 函数。
就像变量在使用前是要定义的一样,函数在使用前也是需要定义的。函数的定义格式如下:
关于自定义函数的两个注意点:
在c 语言中,函数是不允许嵌套定义的,即不能在一个函数中定义另外一个函数,所有的函数都是平行关系、平等的地位。但可以在一个函数中调用另外一个函数。
特别需要注意你定义的函数所在的位置,如果函数的定义是在函数调用代码之后我们还要进行函数声明,否则在编译时会报错。
从函数的撰写者的角度,可以把函数分为库函数和自定义函数;从有无返回值的角度,可以分为有返回值函数和无返回值函数;而从函数有无参数的角度,还可以把函数分为有参函数和无参函数。
上面说的这些基本就是些简单的概念,写出来的唯一作用就是提醒大家回想一下,加之篇幅限制,所以这里就不在给出具体实例进行分析了~~~
递归调用的原理很简单,就是函数的自身调用。他其实是一种特殊的函数嵌套调用。为了防止死递归的发生,需要有效地控制递归调用,那怎样才能让死递归调用终止呢?那只有依靠我们的老朋友——return 语句了呀~
那下面我们自己编写一个递归函数实现一个求和的小功能吧
如求幂、平方根、三角函数等我们就可以调用c 语言的数学库函数即可,只需要包含一个\”math.h\” 这个头文件,就可以使用这些和数学有关的函数啦。类似的还有\”时间函数\”、\”随机数函数\”、\”字符处理函数\”(包含“ctype.h\”头文件) 等等。
C 标准库中的函数有几百个之多,更多的函数需要我们在编程中自己去学习和研究。毕竟库函数都是大师们的精华之作,经历了千锤百炼,多多熟悉和掌握它们,我们会受益匪浅的 ~ ~
持续分享中······
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C语言基础知识总结大全(干货)
C语言是当代人学习及生活中的必备基础知识,应用十分广泛,下面为大家带来C语言基础知识梳理总结,C语言零基础入门绝对不是天方夜谭!
算法结构:
一、顺序结构、选择结构、循环结构;二、循环结构又分为while型、until型、for循环结构;程序流程图;
结构化程序设计方法:
(1)自顶向下;(2)逐步细化;(3)模块化设计;(4)结构化编码。
数据类型:
常量:常量包括字面常量、直接常量和符号常量;
变量:C语言规定标志符只能由字母、数字和下划线三种字符组成,且第一个字符必须是字母或者下划线;必须压迫先定义后使用;每一个变量被定义以确定类型后,在编译时就能为其分配相应的存储单元;
整数类型:整数常量有十进制、八进制和十六进制;“%d”
整形变量:数据在内存中存放形式是以二进制形式存放;有int型、short int型和long int型,无符号整型变量的范围是-32768—32767,有符号型为0~65535.通常把long定义为32位,把short定义为16位,int可以是32位也可以为16位,这都主要取决于机器字长。
实型常量的表示方法:(1)十进制,0.0;(2)指数形式,123e3
实型变量:实数型数据在内存中的存放形式,一般在内存中占4个字节,分成整数部分和小数部分存放。实型变量分为float型、double型long double型。实型数据会存在舍入误差。
实型常量的类型:C编译系统将实型常量作为双精度来处理。
字符型数组:(一)字符常量:转义字符(\\n——换行,\\t——tab,\\r——回车,\\f——换页,\\b——退格,\\ddd——1到3位8进制的数代表的字符)(二)字符变量:字符数据存储形式实际是以ASCII码存储。“%c”字符串常量:双撇号括起来的一系列字符序列。
C的运算符有以下几种:
1、算术运算符(+ – * / %)结合方向自左向右2、关系运算符(> < ==\”\”>= <= !=\”\”>3、逻辑运算符(! && ||)4、位运算符(<>> ~ | ^ &)5、赋值运算符(=及符号扩展赋值运算符)6、条件运算符(? : )7、逗号运算符( , )8、指针运算符(* &)9、求字节运算符(sizeof)10、强制类型转换运算符((类型))11、分量运算符( . ->)12、下标运算符([])13、其他
控制语句:
完成一定的控制功能。1、if()~else~2、for()~3、while()~4、do~while()5、continue6、break7、switch8、goto9、return
字符数据的输入输出:
1、putchar()输入字符变量2、getchar()只能接受一个字符
格式输入输出:
1、printf(%d—整型,%c—字符型,%ld,%md,%o,%u,%s,%-m.nf,%e,%g)2、scanf(格式控制,地址列表)
数组
一维数组的定义:类型说明符 数组名【常量表达式】;先定义后引用;一维数组初始化时可以只对一部分元素初始化,在对全部数组元素初始化的时候可以部规定长度;但是若被定义的数组长度与提供的初始值不一样时,则数组长度不能省略。
二维数组的定义:类型说明符 数组名【常量表达式】【常量表达式】C语言中存放二维数组是先存放第一行的元素,紧接着是第二行,其实也是以一维的方式存放。如果初始化时能指定所有元素的初始值,第一维大小可以省略,但是第二维不能省略。
字符数组:定义和初始化跟数组差不多,只是需要加单引号。字符和字符串结束标志,C语言规定,以\’\\0’代表。
字符串处理函数:1、puts()将一个字符串输出到终端2、gets()从终端输入一个字符串到字符数组,并且得到一个函数值。3、strcat()链接两个字符数组中的字符串。4、strcpy()字符串复制函数。5、strcmp()比较字符串作用。6、strlen()测试字符串长度的函数不包括“\\0”7、strlwr()将字符串中的大写字母转换为小写字母。8、strupr()将字符串中的小写字母转换为大写字母。
函数
(1)一个源程序由多个函数组成。(2)C程序的执行从main()函数开始;(3)所有函数都是平行的;(4)函数分类;可以分为标准和自定义,还可以分为有参函数和无参函数。
函数定义的一般形式:
(1)类型标志符 函数名(){声明部分语句}(2)类型标志符 函数名(形式参数列表){声明部分语句}
关于形参和实参的说明:
(1) 在定义函数中指定的形参,在未出现函数调用时,他们并不占用内存中的存储单元,只有发生调用时,才会分配内存。(2) 实参可以是常量、变量或者表达式;有时传递的时地址;(3) 在被定义中,形参必须指定类型;(4) 实参与形参的类型应相同或赋值兼容;(5) C语言规定,实参变量对形参变量的数据传递是“值传递”,即单向传递,只有实参传递给形参,而不能由形参传递给实参。
函数的返回值:
希望通过函数调用使主调函数得到一个确定的值。(1)函数的返回值是通过函数中的return语句获取的。(2)函数值的类型;(3)如果函数值的类型和return语句中表达式的值不一样,则以函数类型为准。(4)如果调用函数中没有return语句,并不带回一个确定的用户需要的值,函数不是不带回值,而只是不带回有用的值,带回一个不确定的值。(5)如不需要带回任何值,用void。
函数的调用:
调用方式1、函数语句;2、函数表达式;3、函数参数。
被调用的函数的声明:
一个函数调用另一个函数所具备的条件:
1、首先被调用的函数必须是已经存在的函数;2、如果使用库函数,一般应该在本文件开头用#include命令将调用有关库函数时在所需要用到的信息“包含”到本文件中。.h文件是头文件所用的后缀。3、如果使用用户自己定义的函数,而且该函数与使用它的函数在同一个文件中,一般还应该在主调函数中对被调用的函数做声明。4、如果被调用的函数定义出现在主调函数之前可以不必声明。5、如果已在所有函数定义之前,在函数的外部已做了函数声明,则在各个主调函数中不必多所调用的函数在做声明。
局部变量和全局变量:
(一)局部变量在一个函数内部定义的变量是内部变量,它只是在本函数范围内的有效,主函数也不能使用其它函数中定义的变量;不同函数中可以使用相同的名字的变量,他们代表不同的对象,互不干扰;形式参数也是局部变量;在一个函数内部,可以在复合语句中定义变量,这些变量只在本复合语句中有效,这种复合句也可以称为“分程序”或“程序块”;
(二)全局变量,在函数之外定义的变量称为外部变量,全局变量可以增加函数间数据联系的渠道,一般不再必要时不要使用,他在程序的全部执行过程中占用存储单元,是函数的通用性,使用全局变量会使程序的清晰性降低。还要注意若果同一源文件中,外部变量和局部变量同名,则在局部变量作用范围内,外部变量被“屏蔽”,不起任何作用。
变量的存储类别:
(变量值存储时间)动态存储方式,在程序运行期间进行分动态的分配存储空间的方式,静态存储方式是指在程序运行期间分配固定的存储空间的方式;存储空间分为程序区、静态存储区和动态存储区;全局变量全部放在静态存储区中,程序开始时分配空间,完毕时释放;动态存储区中存放以下数据:
1、函数形式参数;
2、自动变量;
3、函数调用时的现场保护和返回地址;在C语言中每个变量和函数都有两个属性,是数据类型和数据存储类型,存储类别是数据在内存中存储的方式。
存储方式分为静态和动态存储类,具体包含有四种:自动的(auto),静态的(static),寄存器的(register),外部的(extern),如果不加以声明,就自认为是auto型就会自动分配存储空间属于动态存储方式。
Static声明局部变量是在函数调用结束后不消失而保留原值,即占用存储单元不释放,在下一次调用该函数时,该变量已有值,就是上次函数调用结束时的值。其中需要说明的是在定义局部变量不赋初值的话,则静态局部变量编译时自动赋值为0或者空字符,虽然静态局部变量在函数调用结束后仍然存在,但是其他函数不能引用它的。静态局部变量主要用在当初始化后,变量只是被引用而不改变其值。
Register变量是C语言中允许将局部变量的值放在CPU中的寄存器中需要时直接从寄存器中取出来参加运算,不必再到内存中提取,但是计算机系统中寄存器数量有限,不能任意定义任意多的存储器,局部静态变量不能定义为寄存器变量。
Extern声明外部变量,用以扩展外部变量的作用域。在一个文件中,如果定义之前的函数想引用该外部变量,则应该在引用之前用关键字extern对该变量做外部变量声明。在多文件中,也可以采用extern声明的办法进行外部变量声明。有时希望某些局部变量只限于被本文件引用,而不能被其他文件引用,这时就可以采用在定义外部变量时外加一个static,这在程序模块化设计中加强了通用性。
Static来声明一个变量的作用有二个,一个是在声明对局部变量时。则为该变量分配的空间在整个程序执行期间始终存在;一个是在对全局变量声明中,该变量的作用域仅限于本文件模块操作。
注意:这些方法同样适用于函数的声明。
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