初学C语言基础整理

来源：互联网发布：三维旋转矩阵绕任意轴编辑：程序博客网时间：2024/06/10 06:31

1

1 C语言中的数据类型

1.1 常量

常量就是在程序中不可变化的量，常量在定义的时候必须给一个初值。

1.1.1 #define

定义一个宏常量

1.1.2 const

定义一个const常量

1.2 字符串常量

“hello world”

对于#define类型的常量，c语言的习惯是常量名称为大写，但对于普通const常量以及变量，一般为小写结合大写的方式

1.3 二进制数、位、字节与字

我们习惯于十进制的数：10，12等

一个位只能表示0，或者1两种状态,简称bit，一个位是一个bit

一个字节为8个二进制，称为8位,简称BYTE，8个比特是一个字节

一个字为2个字节,简称WORD。

两个字为双字，简称DWORD

1.4 八进制

八进制为以8为基数的数制系统，C语言当中0表示八进制,0666;

1.5 十六进制

十六进制值16为基数的数制系统，C语言中用0x表示十六进制

十进制

十六进制

二进制

0000

0001

0010

0011

0100

十进制转化8进制，用十进制数作为被除数，8作为除数，取商数和余数，直到商数为0的时候，将余数倒过来就是转化后的结果

十进制转化16进制，用十进制数作为被除数，16作为除数，取商数和余数，直到商数为0的时候，将余数倒过来就是转化后的结果

1.6 原码

将最高位做为符号位（0代表正，1代表负），其余各位代表数值本身的绝对值

+7的原码是00000111

-7的原码是10000111

+0的原码是00000000

-0的原码是10000000

1.7 反码

一个数如果值为正，那么反码和原码相同

一个数如果为负，那么符号位为1，其他各位与原码相反

+7的反码00000111

-7的反码11111000

-0的反码11111111

1.8 补码

原码和反码都不利于计算机的运算，如：原码表示的7和-7相加，还需要判断符号位。

正数：原码，反码补码都相同

负数：最高位为1，其余各位原码取反，最后对整个数 + 1

-7的补码：=

10000111（原码）

111111000（反码）

11111001(补码)

+0的补码为00000000

-0的补码也是00000000

补码符号位不动，其他位求反，最后整个数 + 1，得到原码

用补码进行运算，减法可以通过加法实现

7-6=1

7的补码和-6的补码相加：00000111 + 11111010 = 100000001

进位舍弃后，剩下的00000001就是1的补码

-7+6 = -1

-7的补码和6的补码相加：11111001 + 00000110 = 11111111

11111111是-1的补码

1.9 sizeof关键字

sizeof是c语言关键字，功能是求指定数据类型在内存中的大小，单位：字节

sizeof与size_t类型

1.10 int类型

1.10.1 int常量，变量

int就是32位的一个二进制整数，在内存当中占据4个字节的空间

1.10.2 printf输出int值

%d，输出一个有符号的10进制整数，%u，代表输出一个无符号的十进制整数

1.10.3 printf输出八进制和十六进制

%x，代表输出16进制数，%X，用大写字母方式输出16进制数

%o代表输出八进制数

1.10.4 short，long，long long，unsigned int

short意思为短整数，在32位系统下是2个字节，16个比特

long意思为长整数，在32位的系统下，long都是4个字节的，在64位系统下，windows还是4个字节，unix下成了8个字节。

Int不管是32位系统下，还是64位系统下，不论是windows还是unix都是4个字节的

Long long是64位，也就是8个字节大小的整数，对于32位操作系统，CPU寄存器是32位，所以计算longlong类型的数据，效率很低

9l,9L,9ll,9LL,9u,9ull,9ULL

1.10.5 整数溢出

计算一个整数的时候超过整数能够容纳的最大单位后，整数会溢出，溢出的结果是高位舍弃。

当一个小的整数赋值给大的整数，符号位不会丢失，会继承

1.10.6 大端对齐与小端对齐

对于arm，intel这种x86构架的复杂指令CPU，整数在内存中是倒着存放的，低地址放低位，高地址放高位，小端对齐。

但对于unix服务器的CPU，更多是采用大端对齐的方式存放整数

1.11 char类型

1.11.1 char常量，变量

char c；定义一个char变量

char的本质就是一个整数，一个只有1个字节大小的整数

1.11.2 printf输出char

%c意思是输出一个字符，而不是一个整数

1.11.3 不可打印char转义符

\a,警报

\b退格

\n换行

\r回车

\t制表符

\\斜杠

\’单引号

\”双引号

\?问号

1.11.4 char和unsigned char

char取值范围为-128到127

unsigned char为0-255

1.12 浮点float,double,long double类型

1.12.1 浮点常量，变量

Float在32位系统下是4个字节，double在32位系统下是8个字节

小数的效率很低，避免使用，除非明确的要计算一个小数。

1.12.2 printf输出浮点数

%f,%Lf

%f是输出一个double

%lf输出一个long double

1.13 类型限定

1.13.1 const

const是代表一个不能改变值的常量

1.13.2 volatile

代表变量是一个可能被CPU指令之外的地方改变的，编译器就不会针对这个变量去优化目标代码。

1.13.3 register

变量在CPU寄存器里面，而不是在内存里面。但regist是建议型的指令，而不是命令型的指令

2 字符串格式化输出和输入

2.1 字符串在计算机内部的存储方式

字符串是内存中一段连续的char空间，以’\0’结尾。

2.2 printf函数，putchar函数

printf格式字符

字符

对应数据类型

含义

int

接受整数值并将它表示为有符号的十进制整数

Short int

短整数

Unsigned short int

无符号短整数

unsigned int

无符号8进制整数

unsigned int

无符号10进制整数

x / X

unsigned int

无符号16进制整数，x对应的是abcdef，X对应的是ABCDEF

float或double

单精度浮点数或双精度浮点数

e / E

double

科学计数法表示的数，此处"e"的大小写代表在输出时用的“e”的大小写

char

字符型。可以把输入的数字按照ASCII码相应转换为对应的字符

s / S

char * / wchar_t *

字符串。输出字符串中的字符直至字符串中的空字符（字符串以'\0‘结尾，这个'\0'即空字符）

void *

以16进制形式输出指针

输出一个百分号

printf附加格式

字符

含义

附加在d,u,x,o前面，表示长整数

左对齐

m(代表一个整数)

数据最小宽度

将输出的前面补上0直到占满指定列宽为止不可以搭配使用-

N(代表一个整数)

宽度至少为n位不够以空格填充

putchar是显式一个字符的函数

2.3 scanf函数与getchar函数

scanf通过键盘读取用户输入，放入变量中，记得参数一定是变量的地址(&)

int a1 = 0;

int b2 = 0;

scanf("%d", &a1);//一定要用&取变量的地址

scanf("%d", &b2);//一定要用&取变量的地址

getchar得到用户键盘输入的字符

3 运算符表达式和语句

3.1 基本运算符

3.1.1 =

数据对象：泛指数据在内存的存储区域

左值：表示可以被更改的数据对象

右值：能赋给左值的量

3.1.2 +

加

3.1.3 –

减

3.1.4 *

乘

3.1.5 /

除

3.1.6 %

取余数

3.1.7 +=

加等于

3.1.8 -=

减等于

3.1.9 *=

乘等于

3.1.10 /=

除等于

3.1.11 %=

取余等于

3.1.12 ++

自加1

，i++先计算表达式的值，然后再++

，++i是先++，再计算表达式的值

3.1.13 --

自减一

3.1.14 逗号运算符

int a = 2;

int b = 3;

int c = 4;

int d = 5;

int i = (a = b, c + d);

逗号表达式先求逗号左边的值，然后求右边的值，整个语句的值是逗号右边的值。

3.1.15 运算符优先级

优先级

运算符

结合性

++（后缀），--（后缀），（）（调用函数），{}（语句块），.,->

从左到右

++(前缀)，--（前缀），+（前缀）,-（前缀）,!（前缀）,~（前缀）,sizeof,*(取指针值)，&（取地址），（type）（类型转化）

从右到左

*， /， %

从左到右

+，-

从左到右

<< >>

从左到右

< > <= >=

从左到右

== !=

从左到右

从右到左

=,*=,%=,+=,-=,<<=,>>=,&=,|=,^=

从右到左

,(逗号运算符)

从左到右

3.2 复合语句

{}代码块

3.3 空语句

只有一个;号的语句就是空语句，空语句在C语言里面和合法的，并且是在某些场合必用的

3.4 类型转化

double f = (double)3 /2;

（）为强制类型转化运算符

4 条件分支语句

4.1 关系运算符

在C语言中0代表false，非0代表真

4.1.1 <

小于

4.1.2 <=

小于等于

4.1.3 >

大于

4.1.4 >=

大于等于

4.1.5 ==

等于

4.1.6 !=

不等于

4.2 关系运算符优先级

前四种相同，后两种相同，前四种高于后两种优先级

4.3 逻辑运算符

4.3.1 &&

与

当运算符左右都是真的时候，那么整个表达式的结果为真

只有左右有一个值为假，那么整个表达式的结果为假

PS：本人是这么记忆的“遇0则0”

4.3.2 ||

或

当运算符左右只要有一个值是真的时候，那么整个表达式的结果为真

除非左右两个值都是假，那么整个表达式的结果为假

PS：本人是这么记忆的“一真则真”

4.3.3 !

非

当值为真的时候，表达式为假，

当值为假的时候，表达式为真

4.4 if

单分支

If (条件)

{

//复合语句

}

当条件是真的时候，复合语句才能被执行，如果条件为假的时候，复合语句不执行

4.5 if else

双分支

If (条件)

{

复合语句1

}

Else

{

复合语句2

}

如果条件为真，那么执行复合语句1，否则执行复合语句2

4.6 if else if

多重if

If (条件1)

{

复合语句1

}

Else if （条件2）

{

复合语句2

}

Else if （条件3）

{

复合语句3

}

Else

{

复合语句4

}

注意：当有多个else的时候，else总是和上方最近的那个if语句配对。

4.7 switch与break,default

多重选择

switch (a)

{

case 0:

printf("a = 0\n");

break;//跳出switch的复合语句块

case 1:

printf("a = 1\n");

break;

case 2:

printf("a = 2\n");

break;

case 3:

printf("a = 3\n");

break;

case 4:

printf("a = 4\n");

break;

default://如果有所条件都不满足，那么执行default语句

printf("error\n");

}

什么时候用if，什么时候用switch

当条件很复杂，一个条件中有&&，|| ，！存在，那么用if语句

如果条件很简单，但分支很多，那么适合用switch

4.8 条件运算符？

一个求绝对值的例子

int i = -8;

int x = (i < 0) ? -i: i;

先求？左边的条件，如果条件为真，那么等于：左边的值，否则等于：右边的值

一个求最大值的例子

int c = (a > b) ? a : b;

4.9 goto语句与标号

无条件跳转goto

不建议使用goto语句，goto语句会使你的程序可读性变的很差

（但是在底层中，一般用goto语句实现循环）

5 循环语句

5.1 while

while（条件），如果条件为真，循环继续，条件为假，循环结束

while （1）、、是死循环的写法

能用while循环就尽量用while循环。

5.2 continue

循环遇到continue语句，不再执行continue下面代码，而是直接返回到循环起始语句处继续执行循环

5.3 break

循环遇到break语句，立刻终端循环，循环结束

5.4 do while

复合语句

while (条件);

对于do while来说，循环的复合语句至少可以被执行一次

对于while来说，有可能复合语句一次执行机会都没有

5.5 for

int i;

for( i = 0;i<10;i++)

5.6 循环嵌套

int i,j;

for(i = 9; i > 0; i--)

{

for(j = 9; j > 0; j--)

{

printf("%d\t", i * j);

}

printf("\n");

}

6 数组

6.1 一维数组定义与使用

int array[10];//定义一个一维数组，叫array,有10个元素，每个元素都是int类型的

array[0] = 20;

array[1] = 30;

array[9] = 80;

//array[10] = 100;//错误， array数组下标从0-9；

6.2 数组在内存的存储方式

数组在内存中就是一段连续的空间，每个元素的类型是一样的

6.3 一维数组初始化

int array[10] = {10, 1,5, 3,4, 5,6, 7,8, 0 };//定义数组的同时为数组的成员初始化值

int array[10] = {3, 7,9 };//将前三个元素赋值，其余元素置为0

int array[10] = {0 };//将所有的元素都置为0

int i;

for (i = 0; i < 10; i++)

{

array[i] = 0;//通过循环遍历每个元素，将元素的值置为0

}

6.4 二维数组定义与使用

二维数组的定义：

1.int a[3][4];

2.int a[3][4] = {{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};

3.int a[3][4] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};

4.int a[][4] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};

二维数组可以这么写a[][4]，但是不能a[3][]这样写。

6.5 二维数组初始化

int a[3][4] = { {1, 2,3, 4 }, {5, 6,7, 8 }, {9, 10,11, 12 } };

7 字符串与字符数组

7.1 字符数组定义

char array[100];

7.2 字符数组初始化

char array[100] = {'q','w','e','r'};

char array[100] ="qwer";

char array[100] = {0 };

char array[] = "qwer";

7.3 随机数产生函数rand与srand

头文件stdlib.h

Rand是伪随机数产生器，每次调用rand产生的随机数是一样的

如果调用rand之前先调用srand就出现任意的随机数

只要能保证每次调用srand函数的时候，参数的值是不同的，那么rand函数就一定会产生不同的随机数

7.4 用scanf输入字符串

char s[10] = {0 };

scanf("%s", s);//"%s"的作用就是输入一个字符串的,scanf是以回车键作为输入完成标示的，但回车键本身并不会作为字符串的一部分

int i;

for (i = 0; i < 10; i++)

{

printf("%d\n", s[i]);

}

printf("%s\n", s);

return 0;

7.5 字符串的结束标志

scanf将回车，空格是字符串输入结束标志，

7.6 字符串处理函数

7.6.1 gets

char a[100] = {0 };

gets(s);//gets认为回车的输入结束标示，空格不是输入结束标示，所以用gets这个函数就可以实现输入带空格的字符串

int i;

for (i = 0; i < 10; i++)

{

printf("%d\n", a[i]);

}

printf("%s\n", s);

7.6.2 fgets函数

gets函数不检查预留缓冲区是否能够容纳用户实际输入的数据,多出来的字符会导致内存溢出，fgets函数改进了这个问题。

由于fgets函数是为读取文件设计的，所以没有gets那么方便

char a[100] = {0 };

fgets(a, sizeof(a), stdin);

7.6.3 puts函数

puts函数打印字符串，与printf不同，puts会在最后自动添加一个’\n’

char a[] = "hello world";

puts(a);

7.6.4 fputs函数

fputs是puts的文件操作版本，

char a[] = "hello world";

fputs(a, stdout);

7.6.5 strlen，字符串长度

size_t strlen(const char * _Str);

返回不包含字符串结尾’\0’的字符串长度

char a[100] ="hello world";

int lenth = strlen(s);//得到字符串长度,返回一个字符串中有效字符的数量（不包含字符串结尾的0）

printf("len = %d\n", lenth);

return 0;

7.6.6 strcat，字符串追加

size_t strcat(char * _Str1, const char * _Str2);

将参数_Str2追加到_Str1后尾

char a[1024] ="hello world";

int len = strlen(a);//得到字符串长度,返回一个字符串中有效字符的数量（不包含字符串结尾的0）

printf("len = %d\n", len);

char a1[100] ="abc123456789";

strcat(a, a1);//将两个字符串合并，结果放入第一个参数里面，strcat也存在缓冲区溢出的问题

printf("%s\n", a);

7.6.7 strcmp，字符串比较

int strcmp(const char * _Str1,const char * _Str2);

比较两个字符串是否相等，相等返回0，不等返回非0

7.6.8 strcpy字符串拷贝

char *strcpy(char * _Str1, const char * _Str2);

将参数_Str2拷贝到参数_Str1中

7.6.9 sprintf，格式化字符串

和printf函数功能类似，printf函数将格式化结果输出到屏幕，sprintf将格式化结果输出到字符串

7.6.10 Sscanf函数

Sscanf类似于scanf函数,，scanf从键盘读取用户输入，scanf从指定格式化字符串读取输入

7.6.11 strchr查找字符

char * strchr(char *_Str, int _Ch)；

在参数_str中查找参数_Ch指定字符，找到返回字符_Ch在_Str中所在位置，没有找到返回NULL;

7.6.12 strstr查找子串

char * strstr(char *_Str, const char * _SubStr)

在参数_str中查找参数_SubStr指定子串，找到返回子串在_Str中所在位置，没有找到返回NULL;

7.6.13 strtok分割字符串

字符在第一次调用时strtok()必需给予参数s字符串，往后的调用则将参数s设置成NULL每次调用成功则返回指向被分割出片段的指针

char buf1[] = "qwe@deyg@igk";

char *p = strtok(buf1, "@");

while (p)

{

printf("%s\n", p);

p = strtok(NULL, "@");

}

2 0