【高效复习】C语言程序设计（UESTC） 黄迪明版 (第一章-第三章、第七章——基本数据类型及运算、控制语句、变量的存储类型）

第一章 C语言概述

1.1

软件：计算机所使用的各种程序的集合及运行时所需的数据。
面向过程：程序设计是数据被加工的过程
面向对象：对象是类的实例，是数据和方法的封装，对象间通过发送和接受消息发生联系。

1.2 C语言的特点：

（1）语言简洁、紧凑、灵活
（2）运算符和数据类型丰富
（3）程序设计结构化、模块化
（4）允许直接访问物理地址
（5）生成目标代码质量高
（6）可移植性好

1.3基本语法单位：

（重点）类别：关键字、标识符、运算符、常量和分隔符、注释符。

1、字符集

(1)字母和数字；
(2)不可打印的字符:空格符、回车符、换行符、控制符；
(3)空字符:ASCII为0的NULL，常表示为‘\0’；
(4)标点和特殊字符。

2、标识符

合法标识符要求：
（1）只可含有’__'这个字符
（2）数字不可作为开头
（3）标识符不可是关键字或含有其他符号。
例题：

1.7 以下哪些标识符是合法的?

int_do，dO，DWMax_Value，TWO_AND_THREE,int,32data,one_$
答：合法的标识符有： int_do，dO，DWMax_Value，TWO_AND_THREE。
原因：int 为C 语言关键字；32data 是由数字开头；one_$ 含有’$’，不合法。

3、关键字

在c语言中，已预先定义具有特定含义的标识符，关键字称为保留字。

4、运算符和分隔符

注意：（1）“%”可作为取余的运算符，也可以作为输入输出的格式控制符；
（2）“，”可以作为逗号运算符，也可以作为分隔符。
（3）"*"可表示单目运算取值，也可以是双目的乘法运算。
这些有双重含义的运算符，称为运算符的重载或超载。
（4）分隔符主要指：空格、制表和换行符。

1.4 小结

编辑（.c文件）->编译（.obj）->链接（*.exe）

ASCII码表：

数据类型概要：

第二章 基本数据类型及运算

2.1基本数据类型

数据：程序处理的基本对象。
将数据和对数据的操作抽象为数据类型。

数据类型决定：（1）数据占内存字节数（2）数据取值范围（3）允许的操作
扩展：c++中的类就是这样的理。

2.2常量：数值常量和字符型常量

注：都在数据存储区，且按出现的顺序依次存放，并且重复常量只存放一次。
数值常量：整型常量和浮点数常量
字符型常量：字符常量、字符串常量、转义字符和符号常量。

2.2.1 常量

2.2.2

构成一个字符常量的字符要求：字符不可是有单引号、反斜杠或者双引号。
注：n个字符的字符串常量，strlen显示为n，sizeof为内存中的占用为n+1。

2.2.3 转义字符

分为简单转义字符、八进制转义字符和十六进制转义字符
（1）简单转义字符，如下图，

（2）八进制转义字符，由反斜杠\和1-3个八进制数构成。例如，’\071’(代表ASCII码是57）
（3）十六进制转义字符，有反斜杠\、字母x和1-2个十六进制数构成，用于输出128-255区间。例如’\xFE’（代表ASCII码为254）
注：每个转义字符应该看成一个单字符。

2.2.4

符号常量，用#define和const定义，而且一般用大写字母表示，便于区分。

2.3基本运算

【重中之重】

2.3.1运算符优先级：

注：（1）逻辑运算符，用0或1；关系运算符用0和非0。
（2）计算顺序自左向右&&、||、，****（逻辑短路的处理——||、&&）
例如表达式：++i||++j&&++k=>(++i)||(++j&&++k),因为自左向右，++i非0时，终止后面运算。
–x&&++y||z++=>(–x&&++y)||z++,–x为0停止且运算，此时z非0，或运算成1，之后再进行z++；
（3）逗号表达式运算，
如，表达式1，表达式2.求解过程是：先求解表达式1，再求解表达式2.表达式2的值是整个都好表达式的值。

易混淆（难点）： 1）i=30 * 5,i * 6 整个表达式的值是900；方法是：按运算符的优先级运算即可。
2）i=（j=30,5 * 30) 此时i就是括号内整个表达式的值，取最右边的150.
3）i=（i=4 * 5,i * 3）,i+50;i=20，整个括号内的值是60，但是整个表达式的值是70.
注：可能和编辑器有关，会出现出入，比如（1）最终输出可能是150，（3）可能最终输出是60
（难点二）：！（by 运算顺序先处理xy 再处理（b

2.3.2

按位与运算符&：
用途：（1）清零（2）取指定位（3）保留某些位
按位或运算符|：
用途：（1）置1（2）取指定位
按位异或运算符^：
用途：（1）使特定位翻转（2）交换变量值，不用临时变量
比如：a^ =b;b^ =a;a^=b,实现数据交换。
按位取反运算符~：
（1）特定位清零
其它：
注：（1）定义时，不可以连续赋值。
（2）实现四舍五入: y=（long）（x+0.5）；

2.4 转换情况

2.4.1自动转换类型

不同类型数据间的隐式转换：自动转换类型
算术运算式——低类型能够转换为高类型。
赋值表达式——右边表达式的值自动隐式转换为左边变量的类型，并赋值给它。
函数调用中参数传递——系统隐式地将实参转换为形参的类型后，赋给形参。
输出转换（函数有返回值）——系统将隐式地将返回表达式类型转换为返回值类型，赋给调用函数。

2.4.2

强制转换类型

2.5输出输入

输入输出格式控制：
printf输出：


scanf输入

普通字符：
空格字符、转义字符（\n、\t）、可打印字符
注（1）“*”，如scanf（“%d %*d %d”,&a,&b,&c）;表示输入：45_27_90，则90赋值给b。
（2）l和h，l表示长型，h表示短型
（3）scanf（“%d%c”,&a,&b）;会把空格作为字符输入，scanf（“%d %c”,&a,&b）;用空格隔开，则不会出现类似输入问题。
（4）putchar（’\101’）;输出’A’
（5）输入scanf时，浮点型不可以用m.n来指明精度，scanf（“%5.3f”，&a）;就是错误的。
（6）printf("%5.3s",computer); 输出__com；

习题：

2.4 字符常量与字符串常量的区别：

（1）字符常量和字符串常量的表示方法不同：字符型常量是用单引号括起来的一个字符；
字符串常量是用一对双引号括起来的零个或多个字符组成的序列。
（2）最主要的区别是存储的不同：字符型数据在存储时，并不是把该字符本身放到内存单元中，而是把该字符的相应ASCII码值存放到该存储单元中；而字符串常量是将字符存储，并自动在其末尾加上’\0’作为字符串结束标志，所以字符串常量在内存中所占用的字节数为字符串长度+1。
比如："ABC\n\TH\064?"长度9，占用内存单元数10。需要注意的是，在该字符串中有转义字符，\n 为换行，\为反斜杠字符，\064 为八进制转义字符，对应ASCII 码为52 的字符’4’。
注：
（1）字符加减运算
char c;
c=‘7’+‘9’ 输出%c c是‘p’。
（2）
char s[3]
s[0]=‘a’;
s[2]=‘b’;
puts(s);
输出：a
而且S[]表明只能存取两个字符，默认s[3]是‘\0’。

2.10(第一版）

输入一个整数number，然后把number的高八位和低八位交换输出。

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<sstream>
using namespace std;
int main()
{
    int number;
    char high_eight,low_eight;
    scanf("%d",&number);
    printf("before exchange,number=0x%x\n",number);
    low_eight=number & 0xff;  //取出低八位
    number>>=8;     
    high_eight=number & 0xff;  //取出原来的高8位
    number=low_eight;             
    number<<=8;			//低位到高位
    number=number | high_eight;   //原高位到低位
    printf("after exchange,number =0x%x\n",number);
    return 0;
}

2.14

int y=-1；
y<<3;
printf("%d",y);

提示：
（1）负数的补码，除最高位，其余取反，最后加1；
（2）负数的反码，除最高位，其余取反。
（3）计算机都是以补码形式存放

答案：-8

第三章 控制语句

3.1

注：（1）break只能用于循环和swicth中，在switch中是break直接跳出switch。
(2)switch中的表达式只能是整数或者字符型表达式，不可以是逻辑表达式或者关系表达式。
(3)case 3而不是case3，后者是个一般标识符。

3.2应用：

（1）switch 通过字符判别，进行四则运算选择与计算。
（2）switch的多分支，便于面向用户的开发。
（3）switch 通过数值判断，输出字符，比如1——one/January

例题：

3.8把整数转化为二进制输出（用位逻辑运算）

#include<iostream>
#include<stdio.h>
using namespace std;

int main(){
    int i;
    unsigned number,temp;
    scanf("%u",&number);
    printf("%4x\n",number);
    for(i=15;i>=0;i--)
    {
        temp=(number & 0x8000); //值得学习一：取最高位
        temp>>=15;
        printf("%1x",temp);//值得学习二：二进制输出用16进制取一位
        number<<=1;
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

3.15 字符串中，连续出现的字符不输出，以’.'为结束标志。

#include<iostream>
#include<stdio.h>
using namespace std;
int main(){
    char ch_old,ch_new;
    ch_old='.';
    do{
        scanf("%d",&ch_new);
        if(ch_new==ch_old)
            continue;
        ch_old=ch_new;
        printf("%c",ch_old);
    }while(ch_old!='.');
    printf("\n");
    return 0;
}

3.3 控制结构分析及伪码表达 （难点）

（1）do S while(B)
伪码：

Begin
S_do:
	S
	goto S_exit
if B!=0 goto S_do
S_next;
End

(2)if(B) S1 else S2
伪码：

if B goto B.True (条件转移指令)
goto B.false	(无条件转移指令）
B.true: S1的代码
	goto S.next
B.false: S2的代码
S.next:

(3)for(i=1;i 伪码：

i:=1;
again: if i<n 
{	S的代码
	...
	i:=i+1;
	goto again;
}
S_next:

(4)正整数的累加
伪码：

Begin
SET 0->sum
SET 0->count
WHILE count<10
BEGIN
	READ a integer data to x from keyboard
	IF x>0
	sum+x->sum
	END IF
	count+1->count
	END-WHILE
PRINT sum
END

(5) while(B) S
伪码：

Loop:if B goto B.true
	goto S.next
B.true:(S的代码）
	...
	goto Loop;
S.next:

（6）switch(E)
{
case N1:S1;break;
case N2:S2;break;
default S3;
}
E代表常量表达式，N代表常量，S代表执行语句。

t=E;
if t=N1 GOTO S1
goto N2
S1_do;
goto S.next
if t=N2 goto S2
goto S3
S2_do;
goto S.next
S3_do;
S.next;

习题：

3.17 输入两个数i，j。表示j大于0时，i循环左移j位；j小于0时，i循环右移j位。
难点：如何处理循环。方法（1）对16-j单独取出得temp，（2）在循环移动j位，i这个数（3）把两个temp和i做或运算即可。

#include<iostream>
#include<stdio.h>
using namespace std;

int main(){
    int i,j,temp;
    scanf("%d %d",&i,&j);
    if(j>0)
    {
        printf("shif left %d bits\n",j);
        temp=i>>(16-j);
        i<<=j;
        i|=temp;
    }
    else{
        j=-j;
        printf("shif right %d bits\n",j);
        temp=i<<(16-j);
        i>>j;
        i|=temp;
    }
    printf("result %d",i);
    return 0;
}

3.18 求一个数i的二进制第j位的数值
本题有两种方法：方法一，取余找出所有位，这是通法，但不是最快的。
方法二，找一个第j位恰为1，其余位是0的数，与i做与运算。

#include<iostream>
#include<stdio.h>
using namespace std;
int main(){
    int i,j;
    scanf("%d %d",&i,&j);
    int flag=1;
    flag<<=j;
    if(flag&i)
        printf("THE %dth bit of %d is:1\n",j,i);
    else
        printf("THE %dth bit of %d is:0\n",j,i);
    return 0;
}

第七章 变量的存储类型

变量的存储类型决定了变量的（1）存储方式（2）生命期（3）作用域

（1）程序代码区：存储程序代码
（2）数据静态存储区：存储程序的全局数据和静态数据。
（3）数据动态存储区(stack area/heap area)：
a、函数数据存储区：存储返回地址、CPU现场、形参、函数定义变量、临时变量
b、存储动态内存申请数据
变量的存储类型：
分为静态存储方式和动态存储方式。
细分：
自动（auto）、外部（extern）、静态（static）和寄存器（register）

7.1

7.1.1

自动变量又称局部变量，作用域在函数定义范围内，生命期是在函数调用期间，函数调用时，在动态存储区建立，存储空间在栈区间。

7.1.2

外部变量，作用域为全局，生命期为程序的整个执行期间，存储空间为数据区
（1）若某函数要在外部变量m定义之前使用，需要申明extern m；才可以在本函数中使用。
（2）若外部变量与函数中的内部变量同名，则在该内部变量的作用域内，外部变量不可见。

#include<stdio.h>
int m=100;
void f1()
{
    int m=200;
    printf("m=%d\n",m);
    {
        int m=300;
        printf("m=%d\n",m);
    }
}
int main()
{
    f1();
    printf("m=%d\n",m);
}

输出 m=200 m=300 m=100;

7.1.3

静态变量，作用域为函数区间，但是生命期是程序的整个执行期间，存储空间为固定的数据存储区。
分为内部静态变量和外部静态变量，
（1）内部静态变量是作用域在函数区间
（2）外部静态变量是全局,但是与extern不同的是只能在该源程序文件中，extern可以通过申明扩散到其他源程序文件中。

7.1.4

寄存器变量，生命期和作用域与auto是一样的，但存放在CPU寄存器中，速度更快。
小结：（1）未初始化时，static和extern的初值为0，register和auto初值不确定。
（2）auto和register的赋值可以是常量或者有效表达式，但是static和extern只能是常量。

7.2
动态存储分配是在堆区进行。

#include<iostream>
#include<stdio.h>
using namespace std;
#define KB 1024
int main(){
    char *block[KB];
    int i,k;
    block[i]=(char*) malloc(KB);
    while(block[i++]!=0)
    {
        k=i;
        block[i]=(char*)malloc(KB);
    }
    for(i=0;i<k;i++)
        free(block[i]);
    printf("Total free memory=%d kilobytes\n",k);
    return 0;
}

通过指针来检查动态存储区的空间大小。