《C语言程序设计》琐碎知识点总结笔记
《C语言程序设计》琐碎知识点总结笔记
本篇笔记旨在拾掇干净一些琐碎的小/冷知识点，免得给之后的学习留不必要的念想。
一、变量的存储类别
变量的定义形式：
[存储类别] 类型标识符 变量名
现对“存储类别”加以说明。
存储空间分为程序区和数据区，数据区分为静态存储区和动态存储区。
存储类别有：自动型(auto)、寄存器型(register)、静态型(static)、外部型(extern)。
1.局部变量的存储类别
局部变量的存储类别有：自动型、静态型、寄存器型。
(1)自动型局部变量
在动态存储区分配存储空间，调用函数时分配存储空间，调用结束后自动释放存储空间。
默认的存储类别，相当于最常使用的、定义时不加“存储类别”的变量。
auto float m;
auto int a,b,c=10;
(2)静态型局部变量
在静态存储区分配存储空间，调用函数时分配存储空间，调用结束后不会释放存储空间，并保留变量的值。
人话：只进行第一次初始化，之后再遇到初始化语句则无视，但是可以进行赋值或自加自减，并且值会被记录。
int i;
for(i=1;i<=5;i++)
{
static int c=3;
c++;
printf("%d ",c);
}
输出：4 5 6 7 8
(3)寄存器型局部变量
将局部变量的值放在CPU通用寄存器中。
只有自动型局部变量和形式参数可以说明为寄存器型变量。（说明寄存器型满足自动型的特性，如可改变值）
register int a,b;
ps:曾见过有人将循环语句中的 \(i\) 声明为寄存器型来进行常数优化，但我的C语言老师又说寄存器型已经“名存实亡”，由此可见还是不要随便用寄存器型为好。
2.全局变量的存储类别
通过引用声明可以扩展全局变量的作用域（类似于函数的引用说明），引用声明的形式为：
extern 数据类型 变量名
全局变量的存储类别有：静态型、外部型。
(1)静态型全局变量
静态型全局变量只能被它所在文件中的函数使用，不能被其他文件中的函数使用。
可以通过引用声明在本文件内扩展其作用域。
举例如下：
extern int a,b;// a,b的引用说明语句
int fun()
{
if(a>b) return a;
else return b;
}
static int a,b;// a,b的定义语句
上述代码也可直接写成：
static int a,b;
int fun()
{
if(a>b) return a;
else return b;
}
(2)外部型全局变量
若没有给出存储类别（即前面什么也不加），则定义的变量为外部型全局变量。
通过引用声明，可以将全局变量作用域扩展到定义它之前的函数，也可以扩展到程序中的其他文件。
举例如下：
（源文件1）
int a,b;// 定义外部型全局变量a,b
（源文件2）
extern int a,b;// 外部型全局变量引用说明
二、函数的存储类别
函数的定义形式：
[函数存储类别][函数返回值类型]函数名([函数形式参数表])
{
函数体说明部分
函数功能语句序列
[return 表达式;]
}
现对“函数存储类别”加以说明。
根据函数能否被其他源文件的函数调用，函数可以分为内部函数(static)和外部函数(extern)。
1.内部函数
存储类别为static，又称静态函数。
只能被它所在文件中的函数调用。
不同文件中的内部函数可以同名，互不干扰。
static int fun(int a,int b)
{
return (a>b?a:b);
}
2.外部函数
存储类别为extern或省略存储类别。
既能被它所在文件中的函数调用，也能被其他文件中的函数调用。
如果一个文件要调用另一个文件中定义的外部函数，则在调用函数的文件中一定要对被调用的外部函数进行引用声明。
引用声明的形式：
extern 函数名([函数形式参数表])
举例如下：
（源文件1）
#include<stdio.h>
int main()
{
extern fun(int a,int b);
int a,b;
scanf("%d%d",&a,&b);
printf("%d\n",fun(a,b));
return 0;
}
（源文件2）
#include<stdio.h>
int fun(int a,int b)
{
return (a>b?a:b);
}
三、编译预处理
在编译之前进行的处理，以“#”开头。
1.宏定义
宏定义的本质是在程序编译前进行替换。
注意替换后的运算优先级，在必要时使用括号。
(1)不带参数的宏定义
定义与取消定义：
#define 宏名 宏体
#undef 宏名
举例如下：
#define PI 3.1415926
(2)带参数的宏定义
定义与取消定义：
#define 宏名（形参列表） 宏体
#undef 宏名
使用：
宏名（实参列表）
举例如下：
#define s(a,b) a>b?a:b
s(3,4)
宏替换为：3>4?3:4
2.文件包含
#include "文件名"
#include<文件名>
3.条件编译
形式1：
#ifdef 标识符
程序段1
[#else
程序段2]
#endif
若标识符已经被定义（使用#define 标识符），则对程序段1进行编译，否则对程序段2进行编译。
形式2：
#ifndef 标识符
程序段1
[#else
程序段2]
#endif
若标识符未被定义，则对程序段1进行编译，否则对程序段2进行编译。
形式3：
#if 常量表达式
程序段1
[#else
程序段2]
#endif
若表达式的值为真，则对程序段1进行编译，否则对程序段2进行编译。
四、主函数与命令行参数
主函数的格式为：
void main([int argc,char *argv[]])
{
...
}
（）中的信息称为命令行参数。
argc用于保存用户命令行中输入的命令中参数的个数，命令名本身也是一个参数。
argv[]是一个字符指针数组，用于保存各个参数的首地址（包括命令名本身）。
五、变量的作用域
ps:只提几个关键点。
1.{}括起来的是一个复合语句，其中定义的局部变量只能在该复合语句中使用。
2.主函数中定义的变量也是局部变量，只在主函数中有效。
3.不同函数中定义的局部变量可以同名，它们互不干扰。
4.形式参数也是局部变量，只在它所在的函数中有效。
5.全局变量的作用域从定义点开始直到文件尾，可以被作用域内的所有函数共用。
6.在同一个源文件内，如果全局变量和局部变量同名，则在局部变量的作用域内全局变量不起作用。（强权难压地头蛇）
六、运算符与表达式
1.算术运算符和算术表达式
(1)算术运算符
双目：+加法 -减法 *乘法 /除法 %取模
单目：+取正 -取负 ++自加 --自减
取负不改变变量的值。
自加自减运算符只能用于变量，不能用于常量和表达式。
(2)算术表达式
单个的常量和变量都是算术表达式。
算术表达式的值是数值型。
(3)优先级
高：-（取负）、++、--
中：*、/、%
低：+、-
(4)结合方向
右结合：-（取负）、++、--
左结合：+、-、*、/、%
当++、--、+、-混合运算时，应自左向右尽可能多地组合运算符。
(5)类型转换
自动类型转换：从低精度类型转换成高精度类型。
精度从高到低：double->long->unsigned->int->char
强制类型转换
(类型标识符) (表达式)
2.关系运算符和关系表达式
(1)关系运算符
双目：> >= < <= == !=
(2)关系表达式
关系表达式的值只能是1或0，数据类型为整型，代表关系运算结果的真/假。
(3)优先级
高：>、>=、<、<=
低：==、!=
(4)结合方向
均为左结合
3.逻辑运算符和逻辑表达式
(1)逻辑运算符
双目：&&逻辑与 ||逻辑或
单目：!逻辑非
(2)逻辑表达式
逻辑表达式的值：1代表真，0代表假。
若a,b都为真，则a&&b为真，否则为假；
若a,b都为假，则a||b为假，否则为真；
若a为真，则!a为假；若a为假，则!a为真。
(3)优先级
高：！
中：&&
低：||
(4)结合方向
&& ||为左结合，！为右结合。
并不是所有逻辑运算都被执行，只有在必须执行下一个逻辑运算才能求出表达式的值时，才执行该运算。
4.赋值运算符和赋值表达式
(1)赋值表达式
赋值表达式的值就是被赋值的变量的值，赋值表达式的值的类型就是被赋值的变量的类型。
(2)结合方向
赋值运算符的结合方向都是右结合。
a=b=c=10等价于a=(b=(c=10))
赋值允许连等，但定义变量时不允许，错误写法：
int a=b=c=10;
赋值表达式中的赋值运算符的左侧必须是变量，不能是常量和表达式。
由此引申出一个易错点：C语言中给字符数组赋值的问题。
现有字符数组（用于实现字符串）：
char str[100];
错误的赋值方式：
str="yuhaoxuan";
str[100]="yuhaoxuan";
正确的赋值方式：
char str[]="yuhaoxuan";（对部分元素初始化，末尾自动添'\0'）
char str[100]="yuhaoxuan";（对全部元素初始化，数组元素数量不足时末尾无'\0'）
以上两种赋值方式等号右边也可写成{"yuhaoxuan"}或{'y','u','h','a','o','x','u','a','n','\0'}
strcpy(str,"yuhaoxuan");（使用字符串赋值函数）
5.逗号运算符和逗号表达式
形式：
表达式1,表达式2[,表达式3,...,表达式n]
求解过程：从左到右依次计算每个表达式的值。
逗号表达式的值就是“表达式n”的值，逗号表达式的值的类型就是“表达式n”的值的类型。
6.条件运算符和条件表达式
形式：
表达式1?表达式2:表达式3
表达式1一般为关系表达式或逻辑表达式，表达式2和3同类型。
求解过程：执行表达式1，若表达式1的值非0，则执行表达式2，表达式2的值就是条件表达式的值；若表达式1的值为0，则执行表达式3，表达式3的值就是条件表达式的值。
七、switch~case语句
这玩意用得少，时常会忘，有必要总结一下。
并且在输出枚举型变量时还必须用到它。
一般形式：
switch(表达式)
{
case 常量表达式1: 语句1 [break;]
case 常量表达式2: 语句2 [break;]
...
case 常量表达式n: 语句n [break;]
[default:语句n+1 [break;]]
}
执行过程：
① 计算switch后面圆括号中的表达式的值；
② 用其结果依次与各case后面的常量表达式的值进行比较，若相等，则执行该case后面语句；执行时如果遇到break语句，就退出switch~case语句，转至花括号的下方否则顺序往下执行；
③ 若与各case后面的常量表达式的值都不相等，则执行default后面的语句。
要求说明：
（就是因为要求太多这玩意才不常用）
-
switch后面的表达式和各case后面的表达式的类型必须为整型、字符型或枚举型；
-
各case后面的常量表达式的的值必须互不相同；
-
case后面的语句可为空语句，但default后面的语句不能为空语句；
-
多个case可以共用一组语句；
-
default可以省略，当没有与表达式的值相匹配的常量表达式时，直接退出switch~case语句；
-
执行完一个case后面的语句后，如果没有遇到break语句，则不再进行判断，直接执行下一个case后面的语句；若想执行某一语句后退出，则必须在其后加上break语句；
-
别忘了default如何拼写。
模板程序：
#include<stdio.h>
int main()
{
int a;
char y;
scanf("%d",&a);
switch(a/10)
{
case 10:y='A';break;
case 9:y='A';break;
case 8:y='B';break;
case 7:y='C';break;
case 6:y='D';break;
default:y='E';break;
}
printf("y=%c\n",y);
return 0;
}
八、字符串末尾'\0'问题
1.初始化
- 用字符常量对字符数组全部元素初始化
char str[3]={'U','S','A'};
等价于
char str[]={'U','S','A'};
str 数组各元素的值：
| U | S | A |
|---|
- 用字符常量对字符数组部分元素初始化
char str[6]={'U','S','A'};
str 数组各元素的值：
| U | S | A | \0 | \0 | \0 |
|---|
- 用字符串常量对字符数组部分元素初始化
char str[]={"USA"};
等价于
char str[]="USA";
等价于
char str[]={'U','S','A','\0'};
str 数组各元素的值：
| U | S | A | \0 |
|---|
2.键盘输入
- gets() 和 scanf("%s") 输入字符串时，都会自动在字符串后面添加'\0'.
九、定义变量时的细节
1.标识符
标识符用于标识常量名、变量名、函数名、数组名、类型名。
标识符取名规则：
(1) 只能由大小写英文字母(A ~ Z , a ~ z)、数字(0 ~ 9)、下划线(_)组成；
(2) 第一个字符不能为数字。
2.连等
定义变量时不能用连等，给变量赋值时可以用连等。
十、判断含转义字符的字符串长度
一个转义字符视作一个字符，长度记为1
(1) 固定形式的转义字符：\n \b \t \r \a \v \f \0 斜杠+单引号 斜杠+双引号 双斜杠
(2) 含不确定数字/字母的转义字符：\ddd （d可换成任意八进制数0~7） \xhh（x固定，h可换成任意十六进制数0~f/F）
eg.ab\\c\td\376长度为7（a b \\ c \t d \376）
十一、运算顺序问题
括号、自加自减运算符、星号（解引用）同时出现时，需考虑运算顺序。
前置知识：
- 自加自减运算符和星号优先级相同，都是右结合的单目运算符；
- 对于一个含括号的完整式子，需先将所有括号内的内容运算完，再运算括号外的内容。（任何括号外的内容不得先于任何括号内的内容进行运算）
易错点1：自加自减运算符与括号
int i,k;
i=3;
k=(i++)+(++i)+(i++);
printf("i=%d k=%d\n",i,k);
等价于
i=i+1;(=4)
k=i+i+i;(=12)
i=i+1;(=5)
i=i+1;(=6)
输出：i=6 k=12
（不同编译环境输出结果可能有不同，以教材为准）
易错点2：自加自减运算符与星号
eg: *p++
p先与右边的++结合，即 *p++ 等价于 *(p++)
意思是移动指针。
更多eg:
int a[]={1,3,5};
int *p;
*(p++) <=> *p++（移动指针）
p=&a[1];
printf("%d %d",*(p++),*p)
输出 3 5
*(++p) （移动指针）
p=&a[1];
printf("%d %d",*(++p),*p)
输出 5 5
(*p)++（改变指向的值）
a[1]=3;
p=&a[1];
printf("%d %d",(*p)++,*p)
输出 3 4
++(*p)（改变指向的值）
a[1]=3;
p=&a[1];
printf("%d %d",++(*p),*p)
输出 4 4
自减同理。
十二、自定义类型（typedef）
作用
为已有类型重新命名，从而将一些复杂的类型名简单化。
格式
typedef 原类型名 新类型名;
例如：
typedef int INTEGER;
typedef float REAL;
typedef struct {int year,month,day;} DATE; //给无名结构体类型起了个别名DATE
INTEGER a;
REAL f;
DATE today; //相当于 struct {int year,month,dat;} today;
使用步骤
（1）写：按定义变量的方法写出定义体，如
struct {int year,month,day;} today;
（2）换：将变量名换成新类型名，如
struct {int year,month,day;} DATE;
（3）加：在最前面加上typedef，如
typedef struct {int year,month,day;} DATE;
（4）用：用新的类型名定义变量，如
DATE yesterday,today,tomorrow;
自定义数组类型名ARRAY
写：int a[100];
换：int ARRAY[100];
加：typedef int ARRAY[100];
用：ARRAY a,b,c; //相当于int a[100],b[100],c[100];
自定义结构体类型名ST和结构体指针STU类型名
写：struct student stu,*p;
换：struct student ST,*STU;
加：typedef struct student ST,*STU;
用：ST s1,s2; STU p,q; //s1和s2是struct student类型的变量，p和q是指向struct student类型的指针
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