C语言基础语法总结
1. const关键字声明的常量需要在一个语句中完成
2. C语言把任何非零和非空的值定为 true,把零或null定为false
3. switch :
switch(a){ case 1:printf("Monday\n"); break; case 2:printf("Tuesday\n"); break; case 3:printf("Wednesday\n"); break; case 4:printf("Thursday\n"); break; case 5:printf("Friday\n"); break; case 6:printf("Saturday\n"); break; case 7:printf("Sunday\n"); break; default:printf("error\n"); }
4. 枚举
#include <stdio.h> enum DAY{ MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN } day; int main(){ // 遍历枚举元素 for (day = MON; day <= SUN; day++) { printf("枚举元素：%d \n", day); } }
5. 指针就是内存地址，是存放内存地址的变量
#include <stdio.h> int main (){ int *ptr = NULL; printf("ptr 的地址是 %p\n", ptr ); return 0; } //ptr 的地址是 0x0 //if(ptr) /* 如果 p 非空，则完成 */ //if(!ptr) /* 如果 p 为空，则完成 */
7. 字符串，使用 null 字符 \0 终止的一维字符数组，C编译器会在初始化数组时，自动把\0放在字符串末尾。
#include <stdio.h> #include <string.h> int main (){ char site[7] = {'R', 'U', 'N', 'O', 'O', 'B', '\0'}; printf("site: %s\n", site ); char str1[14] = "runoob"; char str2[14] = "google"; char str3[14]; int len ; /* 复制 str1 到 str3 */ strcpy(str3, str1); printf("strcpy( str3, str1) : %s\n", str3 ); /* 连接 str1 和 str2 */ strcat( str1, str2); printf("strcat( str1, str2): %s\n", str1 ); /* 连接后，str1 的总长度 */ len = strlen(str1); printf("strlen(str1) : %d\n", len ); return 0; } //site: RUNOOB //strcpy( str3, str1) : runoob //strcat( str1, str2): runoobgoogle //strlen(str1) : 12 //字符串函数 /* 1. strcpy(s1, s2); 复制字符串 s2 到字符串 s1。 2. strcat(s1, s2); 连接字符串 s2 到字符串 s1 的末尾。 3. strlen(s1); 返回字符串 s1 的长度。 4. strcmp(s1, s2); 如果 s1 和 s2 是相同的，则返回 0；如果 s1<s2 则返回小于 0；如果 s1>s2 则返回大于 0。 5. strchr(s1, ch); 返回一个指针，指向字符串 s1 中字符 ch 的第一次出现的位置。 6. strstr(s1, s2); 返回一个指针，指向字符串 s1 中字符串 s2 的第一次出现的位置。
7. memset(str, c, n);返回一个指向存储区str的指针 str-指向要填充的内存块，c-要被设置的值，该值以int形式传递，n-要被设置为该值的字符数。 */
8. 结构体
#include <stdio.h> struct Books { char title[50]; char author[50]; char subject[100]; int book_id; } book; struct B; //对结构体B进行不完整声明 //结构体A中包含指向结构体B的指针 struct A { struct B *partner; //other members; }; //结构体B中包含指向结构体A的指针，在A声明完后，B也随之进行声明 struct B { struct A *partner; //other members; }; //初始化 Books book = {"C 语言", "RUNOOB", "编程语言", 123456}; int main(){ printf("title : %s\nauthor: %s\nsubject: %s\nbook_id: %d\n", book.title, book.author, book.subject, book.book_id); struct Books Book1; /* 声明 Book1，类型为 Books */ /* Book1 详述 */ strcpy( Book1.title, "C Programming"); strcpy( Book1.author, "Nuha Ali"); strcpy( Book1.subject, "C Programming Tutorial"); Book1.book_id = 6495407; /* 输出 Book1 信息 */ printf( "Book 1 title : %s\n", Book1.title); printf( "Book 1 author : %s\n", Book1.author); printf( "Book 1 subject : %s\n", Book1.subject); printf( "Book 1 book_id : %d\n", Book1.book_id); return 0; }
8.1 使用结构指针
#include <stdio.h> #include <string.h> struct Books { char title[50]; char author[50]; char subject[100]; int book_id; }; /* 函数声明 */ void printBook( struct Books *book ); int main( ) { struct Books Book1; /* 声明 Book1，类型为 Books */ struct Books Book2; /* 声明 Book2，类型为 Books */ /* Book1 详述 */ strcpy( Book1.title, "C Programming"); strcpy( Book1.author, "Nuha Ali"); strcpy( Book1.subject, "C Programming Tutorial"); Book1.book_id = 6495407; /* Book2 详述 */ strcpy( Book2.title, "Telecom Billing"); strcpy( Book2.author, "Zara Ali"); strcpy( Book2.subject, "Telecom Billing Tutorial"); Book2.book_id = 6495700; /* 通过传 Book1 的地址来输出 Book1 信息 */ printBook( &Book1 ); /* 通过传 Book2 的地址来输出 Book2 信息 */ printBook( &Book2 ); return 0; } void printBook( struct Books *book ) { printf( "Book title : %s\n", book->title); printf( "Book author : %s\n", book->author); printf( "Book subject : %s\n", book->subject); printf( "Book book_id : %d\n", book->book_id); } /* Book title : C Programming Book author : Nuha Ali Book subject : C Programming Tutorial Book book_id : 6495407 Book title : Telecom Billing Book author : Zara Ali Book subject : Telecom Billing Tutorial Book book_id : 6495700 */
9. typedef VS #define
//#define 是 C 指令，用于为各种数据类型定义别名，与 typedef 类似，但是它们有以下几点不同： //typedef 仅限于为类型定义符号名称，#define 不仅可以为类型定义别名，也能为数值定义别名，比如您可以定义 1 为 ONE。 //typedef 是由编译器执行解释的，#define 语句是由预编译器进行处理的。 #include <stdio.h> #define FALSE 0 #define ONE 1 int main( ) { printf( "ONE 的值: %d\n", ONE ); printf( "FALSE 的值: %d\n", FALSE); return 0; }
10. 输入&输出
//C 语言中的 I/O (输入/输出) 通常使用 printf() 和 scanf() 两个函数。 //scanf() 函数用于从标准输入（键盘）读取并格式化， printf() 函数发送格式化输出到标准输出（屏幕）。
//stdio.h 是一个头文件 (标准输入输出头文件) and #include 是一个预处理命令，用来引入头文件。 当编译器遇到 printf() 函数时，如果没有找到 stdio.h 头文件，会发生编译错误。
//long long类型 scanf("%lld",num);//long double -> scanf("%Lf",num);
10.1 getchar()&putchar函数
//int getchar(void) 函数从屏幕读取下一个可用的字符，并把它返回为一个整数。同一时间只会读取一个单一字符，可在循环中使用 //int putchar(int c) 函数把字符输出到屏幕上，并返回相同的字符。同一时间只会输出一个单一字符，可在循环中使用。 #include <stdio.h> int main( ) { int c; printf( "Enter a value :"); c = getchar( ); printf( "\nYou entered: "); putchar( c ); printf( "\n"); return 0; } /* 当上面的代码被编译和执行时，它会等待您输入一些文本，当您输入一个文本并按下回车键时，程序会继续并只会读取一个单一的字符 Enter a value :runoob You entered: r */
10.2 gets()&puts()函数
//char *gets(char *s) 函数从 stdin 读取一行到 s 所指向的缓冲区，直到一个终止符或 EOF。 //int puts(const char *s) 函数把字符串 s 和一个尾随的换行符写入到 stdout。 #include <stdio.h> int main( ) { char str[100]; printf( "Enter a value :"); gets( str ); printf( "\nYou entered: "); puts( str ); return 0; } /* 被编译和执行时，输入文本并回车，会继续读取一整行直到结束 Enter a value :runoob You entered: runoob */
10.3 scanf()&printf()函数
//int scanf(const char *format, ...) 函数从标准输入流 stdin 读取输入，并根据提供的 format 来浏览输入。 //int printf(const char *format, ...) 函数把输出写入到标准输出流 stdout ，并根据提供的格式产生输出。
10.4 格式化输入输出
/*把"1"输出为"01"*/ //第一种 标准C语言格式输出 #include <stdio.h> //引用标准输出头文件 int main() { int a=1; printf("%02d", a ); //%02d中2是指输出字符的最少个数，0是指不足位时前补0，d表示输出一个整数，详情可查阅"c语言printf()函数说明" return 0; } //第二种 C++格式化输出 #include <iostream> //引用相关输出头文件 #include <iomanip> //引用格式控制头文件 using namespace std ; int main() { int a=1; cout.setf(ios::right); //设置对齐方式为右对齐 cout.fill('0'); //设置填充方式,不足位补0 cout.width(2); //设置宽度为2，只对下条输出有用 cout<<a<<endl; return 0; }
11. 文件读写
12. 预处理
//#define 定义宏 ，使用 #define 定义常量来增强可读性。 //#define MAX_ARRAY_LENGTH 20 #include <stdio.h>// CPP 从系统库中获取 stdio.h，并添加文本到当前的源文件中。 引用系统头文件 #include "myheader.h"// CPP 从本地目录中获取 myheader.h，并添加内容到当前的源文件中。 引用用户头文件
13. 强制类型转换：强制类型转换运算符的优先级大于除法
13.1 整数转浮点数
#include <stdio.h> int main() { int sum = 17, count = 5; double mean; mean = (double) sum / count; printf("Value of mean : %f\n", mean ); } /* Value of mean : 3.400000 注意：强制类型转换运算符的优先级大于除法。因此 sum 的值首先被转换为 double 型，然后除以 count，得到一个类型为 double 的值。 */ //int->long->long long ->float -> double ->long double
13.2 数字转为字符串&sprintf()函数
//用法： 此函数调用方式为intsprintf(char *string,char *format,arg_list); //函数sprintf()的用法和printf()函数一样，只是sprintf()函数给出第一个参数string(一般为字符数组） #include <stdio.h> #include <string.h> int main() { int a,b,sum; char s1[20];//分配足够空间 char s2[20]; char s3[20]; scanf("%d %d",&a,&b); sum = a + b; sprintf(s1,"%d",sum);//字符串地址，第三个参数类型，写入的数据;该函数为清空写入 sprintf(s2,"%-8d%8d",a,b);//左对齐 sprintf(s3,"%8x",a);//小写16进制，宽度占8个位置，右对齐 printf("%s\n",s1); printf("%s\n",s2); printf("%s\n",s3); return 0; } /* 输入：-88 8 输出： -80 -88 8 ffffffa8 */ //注意：因为C在进行字符串操作时不检查字符串的空间是否够大，所以可能会出现数组越界而导致程序崩溃的问题。所以一定要在调用sprintf之前分配足够大的空间给buf。
14. 递归
//一对兔子，从出生后第3个月起每个月都生一对兔子。小兔子长到第3个月后每个月又生一对兔子。假如兔子都不死，请问第1个月出生的一对兔子，至少需要繁衍到第几个月时兔子总数才可以达到N对？ #include <stdio.h> int df(int n) {//n表示月份，返回兔子对数 递归满足条件退出和递归调用自身 if (n==1) return 1; else if (n==2) return 1; else return df(n-1)+df(n-2); } int main() { int n,i=1; scanf("%d",&n); while(1) { if (df(i)>=n) break; i++; } printf("%d",i); return 0; }
15. 可变参数 &int,...
//需要使用 stdarg.h 头文件，该文件提供了实现可变参数功能的函数和宏。 #include <stdio.h> #include <stdarg.h> double average(int num,...) { va_list valist; double sum = 0.0; int i; /* 为 num 个参数初始化 valist */ va_start(valist, num); /* 访问所有赋给 valist 的参数 */ for (i = 0; i < num; i++) { sum += va_arg(valist, int); } /* 清理为 valist 保留的内存 */ va_end(valist); return sum/num; } int main() { printf("Average of 2, 3, 4, 5 = %f\n", average(4, 2,3,4,5)); printf("Average of 5, 10, 15 = %f\n", average(3, 5,10,15)); } /* Average of 2, 3, 4, 5 = 3.500000 Average of 5, 10, 15 = 10.000000 */
16. 动态内存管理
//需要引入 <stdlib.h>头文件 //1. void *calloc(int num, int size); //在内存中动态地分配 num 个长度为 size 的连续空间，并将每一个字节都初始化为 0。所以它的结果是分配了 num*size 个字节长度的内存空间，并且每个字节的值都是0。 //2. void free(void *address); //该函数释放 address 所指向的内存块,释放的是动态分配的内存空间。 //3. void *malloc(int num); //在堆区分配一块指定大小的内存空间，用来存放数据。这块内存空间在函数执行完成后不会被初始化，它们的值是未知的。 //4. void *realloc(void *address, int newsize); //该函数重新分配内存，把内存扩展到 newsize。
//注意：void * 类型表示未确定类型的指针。C、C++ 规定 void * 类型可以通过类型转换强制转换为任何其它类型的指针。
16.1 动态内存分配(预先不hi的存储的文本长度) 重新调整内存大小和释放内存
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> int main() { char name[100]; char *description; strcpy(name, "Zara Ali"); /* 动态分配内存 */ description = (char *)malloc( 200 * sizeof(char) ); if( description == NULL ) { fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n"); } else { strcpy( description, "Zara ali a DPS student in class 10th"); } /*假设您想要存储更大的描述信息*/ description = (char *) realloc( description, 100 * sizeof(char) ); { fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n"); } else { strcat( description, "She is in class 10th"); } printf("Name = %s\n", name ); printf("Description: %s\n", description ); /* 使用 free() 函数释放内存 */ free(description); } /* Name = Zara Ali Description: Zara ali a DPS student in class 10th 也可使用calloc(200, sizeof(char));代替 */ //当动态分配内存时，您有完全控制权，可以传递任何大小的值。而那些预先定义了大小的数组，一旦定义则无法改变大小。
17. 排序算法
17.1 冒泡排序 （英语：Bubble Sort）是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序（如从大到小、首字母从A到Z）错误就把他们交换过来。
#include <stdio.h> void bubble_sort(int arr[], int len) { int i, j, temp; for (i = 0; i < len - 1; i++) for (j = 0; j < len - 1 - i; j++) if (arr[j] > arr[j + 1]) { temp = arr[j]; arr[j] = arr[j + 1]; arr[j + 1] = temp; } } int main() { int arr[] = { 22, 34, 3, 32, 82, 55, 89, 50, 37, 5, 64, 35, 9, 70 }; int len = (int) sizeof(arr) / sizeof(*arr); bubble_sort(arr, len); int i; for (i = 0; i < len; i++) printf("%d ", arr[i]); return 0; }
17.2 选择排序 选择排序（Selection sort）是一种简单直观的排序算法。它的工作原理如下。首先在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾。以此类推，直到所有元素均排序完毕。
void selection_sort(int a[], int len) { int i,j,temp; for (i = 0 ; i < len - 1 ; i++) { int min = i; // 记录最小值，第一个元素默认最小 for (j = i + 1; j < len; j++) // 访问未排序的元素 { if (a[j] < a[min]) // 找到目前最小值 { min = j; // 记录最小值 } } if(min != i) { temp=a[min]; // 交换两个变量 a[min]=a[i]; a[i]=temp; } /* swap(&a[min], &a[i]); */ // 使用自定义函数交換 } } /* void swap(int *a,int *b) // 交换两个变量 { int temp = *a; *a = *b; *b = temp; } */
17.3 插入排序
插入排序（英语：Insertion Sort）是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。插入排序在实现上，通常采用in-place排序（即只需用到 {\displaystyle O(1)} {\displaystyle O(1)}的额外空间的排序），因而在从后向前扫描过程中，需要反复把已排序元素逐步向后
挪位，为最新元素提供插入空间。
void insertion_sort(int arr[], int len){ int i,j,temp; for (i=1;i<len;i++){ temp = arr[i]; for (j=i;j>0 && arr[j-1]>temp;j--) arr[j] = arr[j-1]; arr[j] = temp; } }
17.4 希尔排序
希尔排序，也称递减增量排序算法，是插入排序的一种更高效的改进版本。希尔排序是非稳定排序算法。
希尔排序是基于插入排序的以下两点性质而提出改进方法的：
- 插入排序在对几乎已经排好序的数据操作时，效率高，即可以达到线性排序的效率
- 但插入排序一般来说是低效的，因为插入排序每次只能将数据移动一位
void shell_sort(int arr[], int len) { int gap, i, j; int temp; for (gap = len >> 1; gap > 0; gap = gap >> 1) for (i = gap; i < len; i++) { temp = arr[i]; for (j = i - gap; j >= 0 && arr[j] > temp; j -= gap) arr[j + gap] = arr[j]; arr[j + gap] = temp; } }
17.5 归并排序 把数据分为两段，从两段中逐个选最小的元素移入新数据段的末尾。可从上到下或从下到上进行。
/*迭代法*/ int min(int x, int y) { return x < y ? x : y; } void merge_sort(int arr[], int len) { int* a = arr; int* b = (int*) malloc(len * sizeof(int)); int seg, start; for (seg = 1; seg < len; seg += seg) { for (start = 0; start < len; start += seg + seg) { int low = start, mid = min(start + seg, len), high = min(start + seg + seg, len); int k = low; int start1 = low, end1 = mid; int start2 = mid, end2 = high; while (start1 < end1 && start2 < end2) b[k++] = a[start1] < a[start2] ? a[start1++] : a[start2++]; while (start1 < end1) b[k++] = a[start1++]; while (start2 < end2) b[k++] = a[start2++]; } int* temp = a; a = b; b = temp; } if (a != arr) { int i; for (i = 0; i < len; i++) b[i] = a[i]; b = a; } free(b); } /*递归法 */ void merge_sort_recursive(int arr[], int reg[], int start, int end) { if (start >= end) return; int len = end - start, mid = (len >> 1) + start; int start1 = start, end1 = mid; int start2 = mid + 1, end2 = end; merge_sort_recursive(arr, reg, start1, end1); merge_sort_recursive(arr, reg, start2, end2); int k = start; while (start1 <= end1 && start2 <= end2) reg[k++] = arr[start1] < arr[start2] ? arr[start1++] : arr[start2++]; while (start1 <= end1) reg[k++] = arr[start1++]; while (start2 <= end2) reg[k++] = arr[start2++]; for (k = start; k <= end; k++) arr[k] = reg[k]; } void merge_sort(int arr[], const int len) { int reg[len]; merge_sort_recursive(arr, reg, 0, len - 1); }
17.6 快速排序 在区间中随机挑选一个元素作基准，将小于基准的元素放在基准之前，大于基准的元素放在基准之后，再分别对小数区与大数区进行排序。
/*迭代法*/ typedef struct _Range { int start, end; } Range; Range new_Range(int s, int e) { Range r; r.start = s; r.end = e; return r; } void swap(int *x, int *y) { int t = *x; *x = *y; *y = t; } void quick_sort(int arr[], const int len) { if (len <= 0) return; // 避免len等於負值時引發段錯誤（Segment Fault） // r[]模擬列表,p為數量,r[p++]為push,r[--p]為pop且取得元素 Range r[len]; int p = 0; r[p++] = new_Range(0, len - 1); while (p) { Range range = r[--p]; if (range.start >= range.end) continue; int mid = arr[(range.start + range.end) / 2]; // 選取中間點為基準點 int left = range.start, right = range.end; do { while (arr[left] < mid) ++left; // 檢測基準點左側是否符合要求 while (arr[right] > mid) --right; //檢測基準點右側是否符合要求 if (left <= right) { swap(&arr[left],&arr[right]); left++;right--; // 移動指針以繼續 } } while (left <= right); if (range.start < right) r[p++] = new_Range(range.start, right); if (range.end > left) r[p++] = new_Range(left, range.end); } } /*递归法*/ void swap(int *x, int *y) { int t = *x; *x = *y; *y = t; } void quick_sort_recursive(int arr[], int start, int end) { if (start >= end) return; int mid = arr[end]; int left = start, right = end - 1; while (left < right) { while (arr[left] < mid && left < right) left++; while (arr[right] >= mid && left < right) right--; swap(&arr[left], &arr[right]); } if (arr[left] >= arr[end]) swap(&arr[left], &arr[end]); else left++; if (left) quick_sort_recursive(arr, start, left - 1); quick_sort_recursive(arr, left + 1, end); } void quick_sort(int arr[], int len) { quick_sort_recursive(arr, 0, len - 1); }
