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期末C语言理论复习

第一部分C语言概述

  1. C语言的构成（函数），必须含有一个main函数。
  2. 执行顺序，从main开始，再min结束。
    预处理（进行基本替换#）->编译（检查语法，翻译为汇编语言）->汇编（翻译成二进制机器语言）->链接（调用不同库）
  3. 低级语言
    定义：直接贴近计算机硬件架构的语言，几乎不做抽象，分为两类：
    机器语言：纯二进制指令（0 和 1），是计算机能直接执行的语言；
    汇编语言：机器语言的 “符号化”（用助记符代替二进制，如MOV、ADD），需汇编器转换为机器语言。
    核心特点：执行效率极高（直接操作硬件），但可读性、可移植性、编程效率极差（需精通硬件架构，代码不通用）。
  4. 高级语言
    定义：贴近人类自然语言和逻辑思维的语言，对硬件细节做了抽象，独立于具体硬件架构。
    常见举例：C、C++、Java、Python、JavaScript 等（C 语言是其中的特殊存在）。
    核心特点：可读性、可移植性、编程效率好（不用关注硬件细节，代码跨平台），但需要编译 / 解释为机器语言才能执行，执行效率略低于低级语言。
  5. 算法特性
    0个或多个输入，一个或多个输出。
  6. 算法描述
    自然语言文字，流程图，伪代码，源程序。
  7. 常见缺点
    语法检查不严格，不检查数组越界，二义性

第二部分基本语法

1. 基本变量,数据类型

  1. 标识符（变量，常量，函数，数组...)命名规则 ： 以下划线或者字符开头，只能出现数字，字母，下划线，大小写敏感，不能用关键字。

  2. 基本数据类型（内存，存储方式，可执行操作）
    基本数据类型 ：int char float double long short
    字节 ：4--1--4--8--4--2
    常量 ： 整型常量，浮点型常量，字符常量，字符串常量，符号常量。
    变量 ：与上面类似
    注意 double a = 3 / 2 ; a的结果是 1，但是如果是3.0/2 就是1.5了
    八进制：0开头
    十六进制：0x开头
    数字后面加l或者L,代表长整型常量，.前后有0在不改变大小的情况下可以省略。
    科学计数法 e(E)的前后必须有数字，前面可以是小数，后面必须时整数。只能用于浮点数！属于浮点类型

  3. 构造类型 ： struct union
    struct
    每一个成员变量都占用内存。
    union
    所有成员共享同一块内存空间， union 的总大小 = 其最大成员的大小（需满足内存对齐规则），而非成员大小之和（struct 是求和）。
    修改任意一个成员的值，会覆盖其他所有成员的值（因为内存共享），同一时间只能有效访问一个成员，多成员同时赋值无实际意义。

  4. 指针类型，空类型，定义类型

2. 分支语句

if语句

常与else同时出现，else与其上面最近的未与else配对的if进行配对，注意没有严格缩进，容易错，注意嵌套。

switch语句

一般都会与case, break，default进行连用，注意是一般，switch和case后的表达式可以是整型表达式，或者字符型表达式。
每一个case最后一般会有break，否则则会从第一个满足条件的选项开始执行，一直贯穿到最后。

3. 循环语句

while语句

执行顺序 ： 判断条件-> 执行循环体， 注意与 do...while的区别即可，do...while一定会执行一次。
注意有无花括号，没有花括号只执行后面一句，同时注意分号位置。
同时，写程序时别忘了更新判断条件。

for语句

执行顺序 ： 表达式1（初始化） -> 表达式2（是否执行循环体的判断）-> 循环体 -> 条件3 -> 条件2
注意事项和while一样

break，continue语句

break结束当前循环，continue跳过本次进行下一次循环。都只针对其语句外的第一层循环语句，也只能干扰一层

3. 运算符优先级

  1. 位运算优先级核心位置：移位（<<、>>）在算术加减后、关系运算符前；按位与 / 异或 / 或在关系运算符后、逻辑与前，且 &>^>|；
  2. 整体优先级排序（高频）：括号 > 单目 > 算术（乘除 > 加减） > 移位 > 关系 > 位运算（&>^>|） > 逻辑（&&>||） > 赋值 > 逗号；
  3. 易错点：区分位运算与算术、逻辑运算符的优先级，复杂表达式加括号规避错误.
  4. 易错结合性：单目、赋值运算符自右向左，其余高频运算符自左向右；

第三部分指针

一、指针基础（所有指针考点的核心铺垫）

指针的本质是存储内存地址的变量，定义格式为「数据类型 * 指针变量名」：
*指针名 表示取指针指向的内存值（解引用）；
&变量名 表示取普通变量的内存地址；
核心规则：指针的 “数据类型” 必须与指向的变量类型匹配（如int *p只能指向int类型变量）。

二、多级指针（低频但易错）

定义逻辑：*的个数 = 指针层级，n 级指针专门存储 n-1 级指针的地址：
一级指针（int *p）：存储int变量的地址；
二级指针（int **pp）：存储一级指针p的地址；
三级指针（int **ppp）：存储二级指针pp的地址。
核心易错：n 级指针需匹配 n 个&（取地址）或 n 个*（解引用），比如pp = &p（正确），int *pp = &a（错误，a是普通 int 变量，需先定义int *p=&a再赋值）。

三、指针数组 vs 数组指针（考试高频核心区分）

  1. 指针数组（本质是 “数组”，元素是指针）
    定义：数据类型 *数组名[长度]（如int *arr[5]）；
    优先级逻辑：[]优先级高于*，arr先和[]结合成数组，再和*结合表示 “数组的每个元素都是 int 类型指针”；
    核心：占用内存 = 数组长度 × 指针大小（通常 4/8 字节），比如arr[0]是一个指向 int 变量的指针。
  2. 数组指针（本质是 “指针”，指向整个数组）
    定义：数据类型 (*指针名)[长度]（如int (*p)[5]）；
    优先级逻辑：()提升*的优先级，p先和*结合成指针，再和[]结合表示 “指针指向长度为 5 的 int 数组”；
    核心：仅占用一个指针的内存（4/8 字节），专门指向整个数组，而非单个元素。
    核心区分口诀：
    有括号先看指针（数组指针），无括号先看数组（指针数组）。

四、函数指针（指向函数的指针）

定义格式：返回值类型 (*指针名)(参数类型列表)（如int (*fp)(int, int)）；
优先级逻辑：()提升*优先级，fp先和*结合成指针，再和后面的()结合表示 “指针指向有 2 个 int 参数、返回 int 的函数”；
核心用法：函数名本身就是函数的入口地址，比如fp = add（add是int add(int a,int b)函数），调用(fp)(1,2)等价于add(1,2)。
易错点：函数指针的返回值、参数类型 / 个数必须与指向的函数完全匹配（如int (fp)(int)不能指向void add(int, int)）。

五、二维数组的行列区分 & 指针关联易错点

  1. 二维数组行列本质
    定义：数据类型 数组名[行数][列数]（如int arr[3][4]）；
    核心逻辑：二维数组是 “一维数组的数组”——arr包含 3 个元素（对应 3 行），每个元素又是包含 4 个 int 的一维数组（对应 4 列）；
    行列区分：第一个[]是行，第二个[]是列（下标从 0 开始），比如arr[1][2]表示第 2 行、第 3 列的元素。
  2. 二维数组与指针的易错关联
    arr：指向 “第 0 行一维数组” 的数组指针（类型为int (*)[4]），不是一级指针，不能直接赋值给int *p；
    arr[i]：第 i 行的一维数组名，等价于&arr[i][0]（第 i 行第 0 列元素的地址，一级指针）；
    易错：混淆行 / 列下标（如arr[4][3]超出int arr[3][4]的范围）、将arr直接当作一级指针使用。

六、全模块高频易错点（考试必记）

  1. 优先级易错：[]/()优先级高于*，无括号时先结合[]/()（如int *p[5]是指针数组，不是数组指针）；
  2. 类型匹配易错：多级指针、函数指针、数组指针的类型必须严格匹配（如二级指针不能直接指向普通变量）；
  3. 二维数组下标易错：行 / 列下标从 0 开始，且行数 / 列数不能越界；
  4. 指针本质易错：数组指针、函数指针的核心是 “指针”（仅占一个指针内存），指针数组的核心是 “数组”（占数组总长度内存）。

总结

  1. 指针区分核心：看优先级（()提升*优先级）+ 本质（数组 / 指针），指针数组是 “数组存指针”，数组指针是 “指针指数组”；
  2. 多级指针：的个数 = 层级，需匹配对应个数的&/；
  3. 二维数组：行在前列在后，arr是数组指针（指向行），arr[i]是一级指针（指向列元素）；
  4. 函数指针：格式为 “返回值 (* 名)(参数)”，参数列表需与指向函数完全匹配。

第四部分输入输出

scanf()

这个比较基础，不要忘记有一个参数是地址就好。
读取字符串，遇到空格 / 换行 / 制表符停止，自动加'\0'。
%s 输入字符串 %c 输入字符 %d 整数 %lld 长整型 ，注意用 %s %c 的时候，要额外处理末尾'\n'
两种处理办法 ： 1.在%c 前加空格，也就是' %c'，这样可以自动处理换行。2. 再多输入一次，把\n给吞掉就好

getchar()

字符的输入，一个一个输入，要处理换行符

gets()

读取一行，到换行符结束，自动丢弃换行符，再末尾添加\0

fgets(str, size, stdin)

整行输入，读取\n并存入字符串末尾

puts()

puts()核心功能是输出字符串，自动加换行，仅支持字符串输出

putchar()

putchar(ch)：无格式控制，直接输出单个字符（可传字符 / ASCII 码），效率高于 printf

printf()

printf("%c", ch)：灵活度高，可搭配其他格式输出单个字符。

  1. %d：输出十进制整数（int 类型）；
  2. %f：输出浮点型（float/double，默认保留 6 位小数）；
  3. %c：输出单个字符；
  4. %s：输出字符串（遇到'\0'停止）；
  5. %x/%X：输出十六进制整数（小写 / 大写）；
  6. %o：输出八进制整数；
  7. %p：输出指针地址（十六进制格式）；
  8. %%：输出百分号本身（避免被解析为格式符）。
  9. 常用修饰符（高频易错
    宽度控制：%nd（n 为数字），输出整数占 n 个字符宽度，右对齐，不足补空格（如%5d输出 12，显示 “12”）；
    左对齐：%-nd（加-），如%-5d输出 12，显示 “12”；
    小数位数：%.mf（m 为数字），控制浮点型小数位数（如%.2f输出 3.1415，显示 3.14）；
    宽度 + 小数：%n.mf，如%8.2f输出 3.1415，显示 “3.14”（总宽度 8，2 位小数）；
    补 0 填充：%0nd，不足宽度补 0（如%05d输出 12，显示 “00012”）。

转义字符

  1. \n：换行符（最高频）
    作用：输出后光标跳转到下一行开头；
    易错：区分\n（换行）和\r（回车，光标回到本行开头，考试低频，仅作了解）。
  2. \t：制表符（高频）
    作用：跳转到下一个 8 字符制表位实现对齐，非固定补 8 个空格（如前内容占 3 字符，\t补 5 个空格）。
  3. \\：反斜杠本身
    作用：输出\（直接写\会被解析为转义开头，导致语法错误）；
    易错：输出文件路径时漏写第二个\（如C:\test应写C:\test）。
  4. \'：单引号
    作用：输出单引号（单引号是字符常量定界符，直接写'会与语法冲突）。
  5. \"：双引号
    作用：输出双引号（双引号是字符串定界符，直接写"会导致字符串语法错误）；
    易错：字符串中直接写"（如printf("hello "world"");），必报错。
  6. \0：字符串结束符（隐性高频）
    作用：标记字符串结束，printf("%s")遇到\0立即停止输出；
    易错：字符数组未手动加\0，printf会越界读取，输出乱码。

第五部分常用库函数

qsort()

一、核心前提（考试必记）

qsort()是 C 标准库的通用快速排序函数，支持任意数据类型（int、char、结构体、字符串等）排序，需包含头文件 #include <stdlib.h>，否则编译报错。

二、函数原型与参数解析（考试高频）

qsort原型：void qsort(void base, size_t nitems, size_t size, int (compar)(const void , const void ));
逐个拆解核心参数（必考）：
base：待排序数组的首地址（直接传数组名即可），void表示通用类型，适配任意数组；
nitems：数组元素的总个数，size_t是无符号整型（输出需用%zu格式，而非%d，易错）；
size：数组中单个元素的字节大小，必须用sizeof(元素类型)获取（如排序 int 数组传sizeof(int)）；
compar：自定义比较函数指针（核心！考试编程题必考）—— 需手动编写，规则如下：
函数参数：两个const void（通用指针，需强制转换为对应数据类型）；
返回值：int 型，决定排序规则：
✅ 若a > b，返回正数；
✅ 若a < b，返回负数；
✅ 若a == b，返回0；
示例逻辑：排序 int 数组升序，返回(int)a - (int)b；降序则返回(int)b - (int)a。

三、核心使用规则（考试编程题考点）

必须自定义比较函数：qsort本身不判断元素大小，完全依赖比较函数的返回值；
void指针不可直接解引用：比较函数中需先将const void强制转换为对应类型（如int、char），再解引用比较；
通用性：同一套qsort逻辑可排序不同类型数组，仅需修改比较函数。

四、考试高频易错点

头文件遗漏：未包含<stdlib.h>，导致qsort未定义（编译报错，判断题必考）；
比较函数错误：
参数未用const void（类型不匹配）；
未强制转换指针类型直接解引用（如a，报错）；
返回值逻辑搞反（升序 / 降序颠倒）；
格式错误：size_t类型的nitems/size用%d输出（正确是%zu）；
参数传错：size传成数组总大小（应传单个元素大小）、nitems传成数组字节数（应传元素个数）。

总结

qsort需包含<stdlib.h>，核心是自定义比较函数，支持任意类型数组排序；
比较函数必须将void*强制转换为对应类型，返回值决定排序升 / 降序；
易错核心：指针类型转换、size_t格式%zu、参数传值（单个元素大小 / 元素个数）。

一、<stdio.h>（输入输出库，最高频）

所有函数需包含#include <stdio.h>，核心考点：
输入类：scanf()（格式化输入）、getchar()（单个字符输入）、fgets()（带空格字符串输入，替代废弃的gets()）；
易错：scanf("%c")需处理缓冲区\n；fgets()会读取\n并存入字符串。
输出类：printf()（格式化输出）、putchar()（单个字符输出）、puts()（字符串输出，自动换行）；
易错：printf格式符与参数类型匹配（如time_t用%ld）；puts仅输出字符串，不能输字符 / 数字。

二、<stdlib.h>（通用工具库，高频）

所有函数需包含#include <stdlib.h>，核心考点：

  1. qsort()：通用快速排序（支持任意类型数组）；
    易错：自定义比较函数需强制转换void*指针；size_t类型输出用%zu。
  2. malloc()/free()：动态内存分配；
    malloc(size)：分配size字节内存，返回void*（需强制转换类型），失败返回NULL；
    free(p)：释放动态内存，用完必须释放（避免内存泄漏）；
    易错：未判空malloc返回值；重复释放 / 释放非动态内存。
  3. atoi()/atof()：字符串转数值；
    atoi(str)：字符串转int，非数字字符串返回 0；atof(str)：字符串转double。
  4. abs()：整数绝对值（浮点型绝对值用<math.h>的fabs()）。

三、<string.h>（字符串处理库，最高频）

所有函数需包含#include <string.h>，核心考点：
strlen()：求字符串有效长度（不含'\0'）；
易错：与sizeof区分（sizeof算数组总字节，strlen算有效字符数）；输出用%zu。
strcpy()/strncpy()：字符串拷贝；
strcpy(dst, src)：拷贝含'\0'，无长度校验（易溢出）；strncpy(dst, src, n)：最多拷贝n个字符，更安全；
易错：dst数组需足够大；禁止拷贝自身（dst=src）。
strcat()/strncat()：字符串拼接；
易错：dst需有足够空间；拼接前dst必须以'\0'结尾。
strcmp()：字符串比较（按 ASCII 码）；
返回值：str1>str2返回正数，相等返回 0，小于返回负数；
易错：误判返回值（如用res1判断相等，正确是res0）。

四、<math.h>（数学函数，中频）

所有函数需包含#include <math.h>，核心考点：
sqrt()：平方根（如sqrt(4)返回2.0，double型）；
pow()：幂运算（如pow(2,3)返回8.0，参数 / 返回值均为double）；
fabs()：浮点型绝对值（整数用abs()）；
易错：参数 / 返回值为double，输出用%f；漏加头文件导致编译报错。

五、<ctype.h>（字符判断 / 转换，中频）

所有函数需包含#include <ctype.h>，核心考点：

  1. isdigit()：判断字符是否为数字（'0'-'9'），是返回非 0，否返回 0；
  2. isalpha()：判断字符是否为字母（a-z/A-Z）；
  3. tolower()/toupper()：字符转小写 / 大写（如tolower('A')返回'a'）；
    易错：参数传字符（如'5'），而非数字（5）；返回值是int，需强转char。

六、<time.h>（时间函数，中频）

所有函数需包含#include <time.h>，核心考点：
易错：tm_year需 + 1900、tm_mon需 + 1；通过指针访问成员用->。
ctime()/asctime()：转换为可读字符串（自带\n）

  1. time () 函数（最高频）
    功能：获取当前系统的时间戳（从 1970-01-01 00:00:00 到当前时刻的秒数）；
    用法：time_t t = time(NULL);（参数传 NULL 即可，返回值存入 time_t 变量）；
    易错：time_t是长整型，输出需用%ld格式（而非%d），否则输出乱码 / 错误值。
  2. localtime () 函数（最高频）
    功能：将time_t类型的时间戳转换为本地时间的struct tm结构体（拆分出年月日时分秒）；
    struct tm核心成员（考试必考，易错偏移）：
    tm_year：年份，存储值 = 实际年份 - 1900（如 2026 年存为 126，需 + 1900 才是真实年份）；
    tm_mon：月份，0-11（0=1 月，11=12 月，需 + 1 才是真实月份）；
    tm_mday：日期（1-31，无偏移）；
    tm_hour：小时（0-23）、tm_min：分钟（0-59）、tm_sec：秒（0-59）；
    用法：struct tm *local_t = localtime(&t);（参数是 time_t 变量的地址，返回结构体指针）；
    易错：忘记给tm_year+1900、tm_mon+1，导致年份 / 月份输出错误；通过指针访问成员需用->（如local_t->tm_year），而非.。
  3. ctime () 函数（中频）
    功能：直接将时间戳转换为人类可读的字符串（格式如：Sun Jan 11 10:30:00 2026\n）；
    用法：char *time_str = ctime(&t); printf("%s", time_str);；
    易错：返回的字符串末尾自带\n，输出时无需手动加换行；字符串是静态数组，多次调用会覆盖之前的内容。
  4. asctime () 函数（中频）
    功能：将struct tm结构体转换为可读字符串（格式同 ctime）；
    用法：char *str = asctime(local_t);（参数是 tm 结构体指针）。。

posted on 2026-01-11 17:03  lQvQe  阅读(7)  评论(0)    收藏  举报