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C语言程序设计-学习笔记

C语言是最广泛使用的系统程序设计语言

一、环境配置；
1、开发工具；（windows: Visual Studio\CodeBlocks\Source Insight）
http://www.360doc.com/content/19/0907/23/277688_859746678.shtml
https://www.runoob.com
2、GCC编译器
https://osdn.net/projects/mingw/downloads/68260/mingw-get-setup.exe/
http://www.360doc.com/content/18/0728/23/20579385_774061037.shtml

二、程序结构；
1、最小的C程序结构；
`

1. #include <stdio.h>
2.
3. int main()
4. {
5.     int a = 5;
6.    /* 我的第一个 C 程序 */
7.    printf("Hello, World! \n");
8.
9.    return 0;
10. }
11.

`
主要包括：

• 预处理器指令

• 函数

• 变量

• 语句&&表达式

• 注释

解释：
1、第一行 #include<stdio.h> 是预处理器指令，告知C编译器在实际编译前要包含stdio.h 文件；
2、第三行 int main() 是主函数，程序从这里开始执行；
3、第六行 /。。。/ 程序注释部分，运行过程中，将被编译器忽略；
4、第七行 printf() 是C语言中函数，打印消息；
5、第九行 return 0;表示终止 main()函数，并返回值为0；

编译器执行命令：
1、文本编辑器生成helloworld.c文件；
2、键入命令行：gcc helloworld.c,生成'a.out'执行文件；
3、执行a.out文件，生成“hello world C "消息；

三、基本语法

1、C的令牌（Tokens）
即关键字包括5种，组成了各种C程序；
分号：

printf("Hello, World! \n");
return 0;

解释:在C程序中，分号表示语句的结束符号，每个语句必须以分号结束，表明一个逻辑实体的结束；

注释：
单行注释和多行注释 类似Java（Java 多了一个文本注释）

/* 单行注释 */
/*
 多行注释
 多行注释
 多行注释
 */

标识符：
用途：标识变量、函数或其他自定义的名称；
组成结构：
一个标识符以字母 A-Z 或 a-z 或下划线 _ 开始，后跟零个或多个字母、下划线和数字（0-9）。

C 标识符内不允许出现标点字符，比如 @、$ 和 %。C 是区分大小写的编程语言。

_whs
w_hs

关键字：
备注：不能作为常量名称、变量名称及其他标识符名称；

C99 新增关键字及C11新增关键字 省略

四、数据类型；

数据类型之的是声明不同类型的变量或函数的一个广泛的系统；
变量的类型决定了变量存储占用的空间；
C中类型可分为以下几种：

备注：数组类型和结构类型统称为聚合类型；
函数类型是指函数的返回类型；

整数类型：

各种类型的存储大小与系统位数有关；
参考：

https://www.runoob.com/cprogramming/c-data-types.html

#include <stdio.h>
#include <limits.h>
int main()
{
printf("int 存储大小 : %lu \n", sizeof(int));
return 0;
}

浮点类型：

#include <stdio.h>
#include <float.h>
int main() {
    printf("float 存储最大字节数 : %lu \n", sizeof(float));
    printf("float 最小值: %E\n", FLT_MIN );
    printf("float 最大值: %E\n", FLT_MAX );
    printf("精度值: %d\n", FLT_DIG );
    return 0; }

void类型：
没有可用的值；

五、变量；

变量是程序可操作的存储区的名称；
1、变量定义；
目的是告知编译器，在何处创建变量的存储；

int    i, j, k;
char   c, ch;
float  f, salary;
double d;

2、变量声明；
有两种情况
`
1、一种是需要建立存储空间的。例如：int a 在声明的时候就已经建立了存储空间。

2、另一种是不需要建立存储空间的，通过使用extern关键字声明变量名而不定义它。例如：extern int a 其中变量 a 可以在别的文件中定义的。除非有extern关键字，否则都是变量的定义。`

extern int i; //声明，不是定义
int i; //声明，也是定义

#include <stdio.h>
// 函数外定义变量 x 和 y
int x;
int y;
int addtwonum() {
// 函数内声明变量 x 和 y 为外部变量
extern int x;
extern int y;
// 给外部变量（全局变量）x 和 y 赋值
x = 1;
y = 2;
return x+y;
}
int main() {
int result;
// 调用函数
addtwonum result = addtwonum();
printf("result 为: %d",result);
return 0;
}

一个源文件中引用另外一个源文件中定义的变量，我们只需在引用的文件中将变量加上 extern 关键字的声明即可

六、常量；

常量是固定值，在程序执行过程中不会改变；
可以是 基本数据类型

整数常量（十进制、八进制或者十六进制的常量）
通过前缀基数区分；

浮点常量（整数部分、小数点、小数部分和指数部分组成）

字符常量（是括在单引号中的）

#include <stdio.h>
int main() {
printf("Hello\tWorld\n\n");
return 0;
}

字符串常量（普通字符、转义序列、通用字符）

定义常量有两种简单方式：
1、使用#define预处理器；
2、使用const关键字；

七、存储类；

定义C程序中变量、函数的范围和生命周期；放置在它们修饰的类型之前；

• auto

• register

• static

• extern

auto 只能修饰局部变量；

{
   int mount;
   auto int month;
   }

register 定义存储在寄存器中而不是RAM中的局部变量；

{
   register int  miles;
   }

static存储类
编译器在程序的生命周期内保持局部变量的存在；

#include <stdio.h>
/* 函数声明 */
void func1(void);
static int count=10;
/* 全局变量 - static 是默认的 */
int main() {
while (count--) {
func1();
}
return 0;
}
void func1(void) {
/* 'thingy' 是 'func1' 的局部变量 - 只初始化一次 * 每次调用函数 'func1' 'thingy' 值不会被重置。*/
static int thingy=5;
thingy++;
printf(" thingy 为 %d ， count 为 %d\n", thingy, count);
}

extern存储类提供一个全局变量的引用，全局变量对所有的程序都是可见的；

八、运算符；

1、算术运算符；

2、关系运算符；

3、逻辑运算符；

4、位运算符；

5、赋值运算符；

6、杂项运算符及三元运算符；

运算符的优先级：

###### 九、判断；
1、判断语句；

2、？：运算符；

###### 十、循环；
1、循环类型；

2、循环控制语句；

3、无限循环；

#include <stdio.h>
int main () {
for( ; ; )
{
printf("该循环会永远执行下去！\n");
}
return 0;
}

十一、函数

每个C程序至少有一个函数；main函数
1、定义函数；

return_type function_name( parameter list )
{
   body of the function
   }

组成介绍：

• 返回类型：一个函数可以返回一个值。return_type 是函数返回的值的数据类型。有些函数执行所需的操作而不返回值，在这种情况下，return_type 是关键字 void。

• 函数名称：（function_name）这是函数的实际名称。函数名和参数列表一起构成了函数签名。

• 参数：参数就像是占位符。当函数被调用时，您向参数传递一个值，这个值被称为实际参数。参数列表包括函数参数的类型、顺序、数量。参数是可选的，也就是说，函数可能不包含参数。

• 函数主体：函数主体包含一组定义函数执行任务的语句。

2、函数的声明；
3、函数的调用；
4、函数参数；

十二、作用域规则；

1、全局变量；
2、局部变量；
3、行参；

在函数或块内部的局部变量在
所有函数外部的全局变量
在形式参数的函数参数定义中

#include <stdio.h>
/* 全局变量声明 */
int a = 20;
int main () {
/* 在主函数中的局部变量声明 */
int a = 10;
int b = 20;
int c = 0; i
nt sum(int, int);
printf ("value of a in main() = %d\n", a);
c = sum( a, b); printf ("value of c in main() = %d\n", c);
return 0;
}
/* 添加两个整数的函数 */
int sum(int a, int b)
{
printf ("value of a in sum() = %d\n", a);
printf ("value of b in sum() = %d\n", b);
return a + b;
}

当变量被定义时候，局部变量不会被系统初始化，需要自行初始化；全局变量会被系统初始化；

十三、数组；

定义：存储一个固定大小的相同类型元素的顺序集合；
数组的使用，声明数组、数组赋值、访问数组；

十四、enum枚举；

好处：让数据更加简洁易读；

十五、指针；

int *ip; /* 一个整型的指针 */
double *dp; /* 一个 double 型的指针 */
float *fp; /* 一个浮点型的指针 */
char *ch; /* 一个字符型的指针 */

使用指针：

#include <stdio.h>
int main () {
int var = 20; /* 实际变量的声明 */
int *ip; /* 指针变量的声明 */
ip = &var; /* 在指针变量中存储 var 的地址 */
printf("Address of var variable: %p\n", &var ); /* 在指针变量中存储的地址 */
printf("Address stored in ip variable: %p\n", ip ); /* 使用指针访问值 */
printf("Value of *ip variable: %d\n", *ip );
return 0;
}

C中的NULL指针：

#include <stdio.h>
int main () {
int *ptr = NULL;
printf("ptr 的地址是 %p\n", ptr );
return 0;
}

十六、函数指针与回调函数；

函数指针：
定义：函数指针是指向函数的指针变量；
特点：函数指针可以像一般函数一样，用于调用函数，传递参数；

typedef int (*fun_ptr)(int,int); // 声明一个指向同样参数、返回值的函数指针类型

#include <stdio.h>
int max(int x, int y) {
    return x > y ? x : y;
    }
int main(void) {
    /* p 是函数指针 */
    int (* p)(int, int) = & max; // &可以省略
    int a, b, c, d;
    printf("请输入三个数字:");
    scanf("%d %d %d", & a, & b, & c);
    /* 与直接调用函数等价，d =max(max(a, b), c) */
    d = p(p(a, b), c);
    printf("最大的数字是: %d\n", d);
    return 0;
}

回调函数：

定义：通过函数指针调用的函数；

未完待续...