趣学C语言

数据类型和变量

字面量

字面量也叫常量，指的是数值固定的常量。“一眼就能看出来”。在程序中，常量只能被引用，不能被修改。

1. 整型（整数类型）

printf("%d", 300);

2. 浮点数

printf("%f",2.2);

• 默认输出保留到6位

3. 字符型

在程序中，使用英文单引号括起来的字符被称为字符型。

printf("%c", 'A')

4. 字符串

在程序中，使用英文双引号将若干字符括起来的都是字符串

printf("hello world!")

变量

在C语言中，一个合法的变量由3部分组：

• 变量类型：变量的类型是用来规定变量对应内存空间的大小和能盛放的东西
• 变量名：变量名是用来标记变量对应的内存空间，通过变量名就可以精准地找到变量对应的内存空间
• 变量值：变量值是变量名标记的内存空间中的数据

标识符与关键字

1. 标识符

在C语言中，用来对变量、函数、数组等命名的字符序列被称为标识符。比如变量名、a、函数名printf都叫标识符。

C语言对标识符有以下规定：

• 只能用26个英文字母、数字或下划线3种字符组成
• 第一个字符只能是字母或下划线
• 大小写敏感的
  • C语言是严格区分大小写的，比如max,Max,mAx,maX就是4个不同的标识符
• 不能全部是关键字

2. 关键字

C语言中具有特殊用途的单词称为关键字，当定义标识符时，不要让标识符和关键字相同，否则编译无法通过。

比如break,case,char,const,for,if,void,int,long

基本数据类型

1. 整数类型

int a = 200;
printf("%d", a);

2. 浮点数类型

单精度浮点数

float a = 3.14f;
printf("%f", a);

双精度浮点数

double a = 3.14;
printf("%lf",a);

C89语法要求所有变量都要提前进行声明

3. 字符型

char c1 = 'a';
printf("%c", c1);

4. 转义字符

在C语言中有一类特殊字符，该类特殊字符是以字符\开头的字符序列，例如'\n'，它代表一个换行符。这类字符无法用一般形式表示，只能采用这种特殊的形式表示，这类字符被称为转义字符。

• \"表示普通的双引号
  • C语言中字符串以双引号开始和结束
• \\表示普通的反斜线
  • C语言中反义字符以反斜线开始
  • \\\\表示两个反斜线

在C语言中是没有字符串类型的，字符串本质上是由单个字符构成，使用双引号括起来。在printf中使用%s输出字符串。

字符串被拆分为单个字符存储，输出时也按照存储的顺序连续输出。

占位符	类型	说明
%d或%i	int	以十进制输出
%f	float	可以指定精度，%.2f就是保留两位小数
%lf	double
%c	char	也可以用%d输出char，这时候输出的是字符的ASCII码
%s	字符串

注释

单行注释

// 这是一个注释

多行注释

/*
注释1
注释2
注释3
……
*/

变量

定义变量

变量类型 变量名 = 变量值

变量类类型 变量名
变量名 = 变量值

引用变量

变量赋值：给变量进行赋值

变量名 = 变量值

变量取值：读取变量中保存的数据

变量名1 = 变量名2

定义多个变量

int i,j,k;
i = 1;
j = 2;
k = 3;

int i = 1, j = 2, k = 3;

语句和语句块

在C语言中，程序执行的最小单位是语句，一条合法的语句必须在末尾有一个分号。C语言中常用的语句由以下5种：

• 赋值语句
• 函数调用语句
• 空语句
• 复合语句（语句块）
• 控制语句

赋值语句

赋值语句是C语言中最基本的语句，需要使用赋值符号=，该符号的作用是将一个数值赋给一个变量。

int i;
i = 100;

函数调用语句

函数调用语句是C程序中比较常用的语句，由函数调用和分号构成，例如

printf("Hello World!");

getchar();

空语句

该语句只有一个分号

；

复合语句（语句块）

复合语句又叫语句块，在程序中使用{}将多行语句括起来就可以成为复合语句。例如

{
    int a, b, c;
    a = 1;
    b = 2;
    c = 3;
}

左花括号表示复合语句开始，右花括号表示复合语句结束，复合语句不会影响程序的正常执行，常常和控制语句一起使用。

复合语句之间可以进行嵌套

程序结构

顺序结构

顺序结构是C程序中最简单的程序结构，顺序结构的程序从第一行语句开始，按照代码排列的顺序，从上到下依次逐句执行，上一条语句执行结束后吓一跳语句才能执行，直到最后一条语句结束。

变量需要注意的问题

变量必须定义才能使用

变量的声明必须在方法的最开始

C89标准要求所有变量的声明必须放在方法的最开始，VS2012执行的是C89标准

VS2019执行的是C99标准，可以不把所有变量的声明放在方法的最开始

变量重名问题

C语言规定，同一个作用域内变量定义不能重名

局部变量

C语言中，变量的定义的位置可以分为3

• 在函数内定义
• 在函数内的语句块中定义
• 在函数外部定义

函数内部定义的变量称为局部变量，在函数外部定义的变量称为全局变量。定义在main函数中的变量都是局部变量。

局部变量的作用域

变量的作用域指的是变量的有效作用范围，局部变量的作用域仅限于函数内部以及语句块中。局部变量的作用域需要分两种情况来讨论

• 在函数内部定义的变量只在本函数范围内有效，也就是说只有本函数内才能引用，本函数之外都不能引用这些变量
• 在函数内部语句块中定义的变量，只在本语句块范围内有效（包括该语句块内嵌套的其他语句块），也就是说只有在该语句块内才能引用，该语句块之外都不能引用这些变量
• 语句块中可以定义变量，也必须在语句块之前

局部变量的作用域仅限于大括号！

局部变量在使用之前必须初始化

运算符和表达式

算术运算符

常用算术运算符

+ //加或正值
- //减或负值
* //乘法
/ //除法
% //求余

算术表达式

将算数运算符、小括号、操作数连接起来，符合C语言规则的式子被称为算术表达式，参与运算的操作数可以说字面量、变量、函数等。

算术运算符的优先级

赋值运算符和赋值表达式

赋值运算符

赋值运算符的优先级最低

赋值表达式

将赋值运算符、小括号、操作数连接起来，符合C语言的式子称为赋值表达式，参与运算的操作数可以是字面量、变量、表达式、函数等。

赋值表达式左边只能是变量。

C语言中任何一个表达式都会产生一个结果值，赋值表达式也是如此。赋值表达式的结果就是赋值运算符左边被赋值变量的值

int a = 1;
printf("%d", a = a + 1); //输出2

复合赋值运算符

a += 10; // a = a + 10
a -= 10; // a = a - 10
a *= 10; // a = a * 10
a /= 10; // a = a / 10
a %= 10; // a = a % 10

自增、自减运算符

int a = 100;
int b;
b = ++a; //b = 101
b = a++; //b = 100
printf("%d", a++); //输出100
printf("%d", ++a); //输出101

• 自减与自加类似

关系运算符与关系表达式

<
<=
>
>=
==
!=

printf("%d", 1>0); // 输出1
printf("%d", 1<0); // 输出0
//C语言没有bool类型。0代表假，非0代表真

将关系运算符、小括号、操作数连接起来，符合C语言规则的式子被称为关系表达式，参与运算的操作数可以是字面量、变量、表达式等。

逻辑运算符和逻辑表达式

&& 逻辑与（双目运算符）
|| 逻辑或（双目运算符）
！ 逻辑非（单目运算符）

将逻辑运算符、小括号、操作数连接起来，符合C语言规则的式子被称为逻辑表达式，参与运算的操作数可以是字面量、变量、表达式等。

条件运算符与条件表达式

int a = 3;
int b = a > 4 ? 5 : 8;
printf("%d", b); //输出为8

• 冒号两边的类型一致！

sizeof运算符

求字节数运算符sizeof用于计算变量、字面量、类型所占字节数。该运算符是C语言中唯一一个使用单词作为运算符的。返回括号中的类型在当前系统下所占字节数，括号中的类型可以是字面量也可以是数据类型。

选择结构

if语句

if (<test>)
{
    //code to execute if <test> if true
}

int r = 8;
if (r > 18);
{
    print("hello!");
}//最终会打印出hello，注意分号

if (r > 18)
    printf("hello!");
	printf("nihao!");
//最终会打印出nihao

• if语句块结束后可以加分号也可以不加分号

if (<test>)
    // one line code to execute

if (<test1>)
{
    //code to execute if <test1> is true
}
else if (<test2>)
{
    //code to execute if <test2> is true
}
else
{
    //code to execute if <test s> is false
}

switch case语句

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 1;
	switch (a)
	{
	case 0:
		printf("%d", 0);
		break;
	case 1:
		printf("%d", 1);
		break;
	case 2:
		printf("%d", 2);
		break;
	case 3:
		printf("%d", 3);
		break;
	default:
		printf("default");
		break;
	}
	return 0;
}

每个case语句块末尾都要有break，如果没有的话会继续向下执行而不进行case的匹配，直到下一个break语句

switch中的表达式必须为整型常量表达式（long, int, short, char, 注意是包括字符类型），不能是浮点型等其他类型。case后面的字面量表达式运算结果也必须是整数类型

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 1;
	switch (a)
	{
	case 0:
		printf("%d", 0);
		//break;
	case 1:
		printf("%d", 1);
		//break;
	case 2:
		printf("%d", 2);
		//break;
	case 3:
		printf("%d", 3);
		//break;
	default:
		printf("default");
		//break;
	}
	return 0;
}//输出为123default

可以利用这一特点：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int month = 12;
	switch (month)
	{
	case 1:
	case 2:
	case 12:
		printf("春天");
		break;
	case 3:
	case 4:
	case 5:
		printf("夏天");
		break;
	case 6:
	case 7:
	case 8:
		printf("秋天");
		break;
	case 9:
	case 10:
	case 11:
		printf("冬天");
		break;
	default:
		printf("非法输入");
		break;
	}
	return 0;
}

循环结构

while语句

while(<test>)
{
    //code to execute
}

do-while语句

do
{
	//code to be looped
}while(<test>);

• 至少执行一次循环体

for语句

for (表达式1;表达式2;表达式3)
{
    //code to be looped
}

• 表达式2为空表示为true，循环会一直进行下去

break,continue语句

只影响最近的外层循环

数组

数组初始化

int a[3];
a = {1}; // a为{1,0,0}

数组长度

sizeof(Array) / sizeof(Array[0])

字符数组

char s1 [] = "zjx";
char s2 [] = {'z','j','x','\0'}

字符数组的长度

sizeof

实际上算得到的是数组长度

sizeof(s1) / sizeof(s1[0]) // 为4，包含了字符\0

C语言中没有字符串类型，使用字符数组来表示字符串，以\0代表字符串的结束

char s1 [] = "z\0jx";
char s2 [] = {'z','\0''j','x','\0'};
int size_s1 = sizeof(s1) / sizeof(s1[0]); //5，字符数组的长度不变
int size_s2 = sizeof(s2) / sizeof(s2[0]); //5，字符数组的长度不变
printf("%s",s1);//‘z’，打印字符串的时候到\0为止
printf("%s",s2);//'z'，打印字符串的时候到\0为止

strlen

引入头文件

#include<string.h>

计算字符串长度

计算到\0为止且不包含\0的字符个数：

char s1 [] = "z\0jx";
char s2 [] = {'z','\0''j','x','\0'};
int len_s1 = strlen(s1);//1
int len_s2 = strlen(s2);//1

中文字符串的长度

一个中文字符占2个字节

字符串元素遍历

char s[] = "zjx";
int len = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
int i ;
for(i = 0; i < len ; i++)
{
    char s = s[i];
    print("%c", s);
}

小知识

prinf("%d,%d,%d", 0, '\0', '0');// 0,0,48

说明数字0和\0是ASCII码是一样的，和字符'0'是不一样的

char*定义字符串

char* s1 = "zjx";

这时获取字符串的长度不能使用sizeof，只能使用strlen

字符串相关函数

atoi字符串转整型函数

引入头文件

#include<stdlib.h>

函数原型

int myInteger = atoi(myString)

示例

char s1[] = "123";
int i1 = atoi(s1);

itoa整型转字符串

引入头文件

#include<stdlib.h>

函数原型

itoa(myInteger, char* myString, int radix);

• myInteger：要转化的整数
• myString：要存放字符串的字符数组（注意大小）
• radix：整数的进制

示例

int myInteger = 123;
char myString [4] = {0};
itoa(myInteger, myString, 10);

sprintf字符串格式化函数

引入头文件

#include<stdio.h>

函数原型

sprintf(char* buffer, const char *format, [argument]...)

• buffer：格式化后的字符串要存储的字符列表

• format：格式化后的字符串（参考printf）

• argument：参数

• 这个函数会自动在字符末尾添加\0

示例

char s1 [19];
sprintf(s1, "a = %d, b = %d", a, b);

springtf也可以实现整数到字符串的转化：

int i = 123;
char buffer[128];
sprintf(buffer, "%d", i);

• 也可以实现浮点数转化为字符串

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