C语言学习笔记

计算机语言基础见计算机语言基础知识

以 gcc 为例。编写名为 hello.c 的源文件后，编译: $ gcc hello.c 会生成一个二进制文件，默认为 a.out，这个过程就是编译。

上述 gcc 命令其实依次执行了四步操作：1.预处理(Preprocessing)、2.编译(Compilation)、3.汇编(Assemble)、4.链接(Linking)。

初识C语言

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("Hello, world!");
    return 0;
}

编译运行后，命令行会打印输出 Hello, world!。

C 程序主要包括以下部分：

  • 预处理器指令
  • 函数
  • 变量
  • 语句 & 表达式
  • 注释

预处理指令和头文件

#include <stdio.h>

这段指令相当于把 stdio.h 文件中所有内容都输入该行，类似于“拷贝-粘贴”。

#include 是一条 C 预处理器指令。预处理指令通常在C编译器编译前执行，以确保程序需要。所有预处理指令都是以井号（#）开头，只有空格字符可以出现在预处理指令之前。预处理指令不是 C 语句，所以它们不会以分号（;）结尾。C 支持很多预处理指令，比如 #include、#define、#if、#else、#line 等。#include 有两种用法：尖括号引用和双引号引用，区别在于头文件的搜索路径不同。使用尖括号(<>)，编译器会到系统路径下查找头文件；而使用双引号("")，编译器首先在当前目录下查找头文件，如果没有找到，再到系统路径下查找。也就是说，使用双引号比使用尖括号多了一个查找路径，它的功能更为强大。

stdio.h 是一个头文件。通常情况下，头文件以 .h 为文件后缀，包含了 C 函数声明和宏定义，被多个源文件中引用共享。头文件有两种类型：程序员编写的头文件和编译器自带的头文件。在程序中要使用头文件，需要使用 C 预处理指令 #include 来引用它。stdio.h 头文件是编译器自带的头文件。

函数

函数是一个一次执行一个或多个语句的代码块，普通函数仅在调用时执行。函数的基本形式:

dataType name(args)
{
    satements...
    return;
}

dataType 为返回值的数据类型，如果无返回值则为 void；name 为函数名称，除主函数外默认不执行，除非在主函数中调用；args 为传入参数，如果没有参数则为空或 void，如果有一个参数则为 argument，如果有多个参数需用 , 分隔；satements.. 表示该函数需要执行的语句，语句需要用 {} 包裹起来，看作一个代码块；return 为返回语句，其返回值类型与 dataType 一致，函数会以返回语句作为结束标志。

如果遗漏 main() 函数中的 return 语句，程序在运行至最外面的右花括号（｝）时会返回0。因此，可以省略 main() 函数末尾的 return 语句。但是，不要在其他有返回值的函数中漏掉它。

在C中有一个特殊的函数——主函数 main()。主函数是一个程序的入口，它由用户定义但是却必需存在，在一个项目中有且只能有一个 main() 函数，其他函数需要在 main() 函数中调用才能执行。当执行C程序时，操作系统会开始逐条执行 main() 函数中的语句直到返回语句结束。

printf() 也是一个函数，存在于 stdio.h 文件中。它的作用是打印输出字符串参数。

变量

变量其实只不过是程序可操作的存储区的名称，用于储存程序中的数据。在 C 中，每个变量都有特定的数据类型，数据类型决定了变量存储的大小和布局，该范围内的值都可以存储在内存中，运算符可应用于变量上。

变量的使用需要两个步骤：

  • 声明：告知计算机变量的存在，并且建立一块指定大小的存储空间。
  • 赋值：为变量赋予一个值。变量可以多次赋值，新的赋值会覆盖原有值。第一次的值也叫初始值，第一次赋值叫初始化。

详细见数据类型和变量

语句和表达式

在 C 中，表达式代表值，而语句代表给计算机的指令。

在前文中多次提到语句。在函数内部是按顺序排列的一条条的指令和相关的数据，我们可以把这些指令和数据理解为我们向计算机发出的命令，我们把这样的命令称为语句。为了区分一条条的语句，不至于让计算机混淆，我们在每一条语句末尾用 ; 结束，并且最好每个语句独占一行。

简单的语句就是要求计算机做出的一些简单动作，例如获取用户输入或打印输出等。当我们需要计算机完成某个复杂动作时，就需要多个语句协同组成代码块(block)来解决，代码块通常由用花括号({})括起来表示一个整体。

C语言六种基本语句是：1、表达式语句；2、标签语句；3、循环语句；4、复合语句；5、跳转语句；6、选择语句。C程序中的语句一般都是按照其出现的先后顺序依次执行的，我们把程序中语句的执行顺序称为程序的流程。程序的流程一般有三种结构，分别是顺序结构、选择结构（分支结构）、循环结构。这是C语言的基础。

对三种程序结构的说明:

  • 顺序结构是语句按照其在程序中出现的先后顺序依次执行。
  • 选择结构有时也被称为“分支结构”或“条件分支”，是根据若干个判断条件的成立与否，在程序执行过程中产生不同的执行分支。
  • 循环结构是程序在运行过程中如果某个判断条件成立，把一些语句反复执行若干次。

表达式由运算符和操作数组成。用来处理程序中的数据，详细见数据类型和变量

注释

编译器执行语句时会默认忽略注释，因为它是供程序员阅读的。写注释是一个好习惯，这可以让程序阅读起来更加方便。

C 语言有两种注释方式：

  • 单行注释

    以 // 开始的单行注释，这种注释可以单独占一行。

  • 多行注释

    被 /* 和 */ 包裹的所有内容都被忽略，因此多行注释也可以在单行中使用，但是多行注释的首尾符号一定要匹配。如果有未匹配的注释符则会被注释掉。

// 单行注释
/*
 * 多行注释
 */

数据类型和变量

数据类型

在 C 语言中，数据类型是用于声明变量或函数的一个标准，每一个值都属于某一个数据类型（data type）。当声明变量时，它决定了变量存储占用的空间，以及如何解释存储的位模式。C 中的数据类型可分为以下几种：

  1. 原始数据类型(Primitive Data Types)：原始数据类型是最基本的数据类型，用于表示简单值，例如整数、浮点数、字符等。
  2. 用户定义的数据类型(User Defined Data Types)：用户定义的数据类型是由用户自己定义的。
  3. 派生类型(Derived Types)：从原始数据类型或内置数据类型派生的数据类型称为派生数据类型。

本章重点是原始数据类型，其他数据类型都是基于原始数据类型实现的。

整数类型

整数类型是原始数据类型的一种，主要用于存储整数（任何数字，包括正数、负数和不带小数部分的零）。

类型 存储大小 值范围
char 1 字节 -128 到 127 或 0 到 255
unsigned char 1 字节 0 到 255
signed char 1 字节 -128 到 127
int 2 或 4 字节 -32,768 到 32,767 或 -2,147,483,648 到 2,147,483,647
unsigned int 2 或 4 字节 0 到 65,535 或 0 到 4,294,967,295
short 2 字节 -32,768 到 32,767
unsigned short 2 字节 0 到 65,535
long 4 字节 -2,147,483,648 到 2,147,483,647
unsigned long 4 字节 0 到 4,294,967,295

注意： long 、short、signed 和 unsigned是数据类型修饰符，可与某些原始数据类型一起使用以更改数据类型的大小或长度。

储存大小和值范围是数据类型两个重要属性，也是数据类型选择的重要依据。在我们选择数据类型时应考虑两个方面：一是数据类型的精度，二是值的范围。范围大、精度大的数据类型所占资源也会更多，如果盲目使用会减慢程序运行速度。

int 数据类型

int 数据类型是最常用的整数类型，因为它可以存储八进制值、十六进制值和十进制值。

  • 范围： -2,147,483,648 至 2,147,483,647
  • 大小： 4 字节
  • 格式说明符： %d

整数数据类型也可以用作：

  • unsigned int： C中的Unsigned int数据类型用于存储从零到正数的数据值，但它不能像signed int那样存储负值。
  • Short int：它的大小比 int 小 2 个字节，因此只能存储 -32,768 到 32,767 之间的值。
  • long int： int 数据类型的更大版本，因此可以存储大于 int 的值。
  • unsigned Short int：与short int 的关系类似于unsigned int 与int 的关系。

char 字符类型

char 数据类型允许其变量仅存储单个字符。字符的大小为 1 个字节。它是C中最基本的数据类型。它存储单个字符，并且在几乎所有编译器中都需要单个字节的内存。

  • 范围：（-128 至 127）或（0 至 255）
  • 大小： 1 字节
  • 格式说明符： %c

char 类型储存的值通常为单个被单引号（''）包过的字符。例如：'a', '1', '中', '!' 都是一个字符。char 被归结于整数类型是因为 char 类型在内存中以整数的形式存在。字符通过 ASCII 码与整数进行转换。

假如声明一个 char 变量为 ch，并赋值为 'a'，则会以数字 61 储存在内存中：

char ch = 'a';
printf("%d\n", c);  // 61
printf("%c\n", c);  // a

浮点类型

posted on 2024-02-14 10:24  EzraPenn  阅读(33)  评论(0)    收藏  举报

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