C语言笔记
1.程序
为解决特定问题而用计算机语言编写的有序指令序列的集合
2.计算机语言的发展
机器语言(二进制)–>汇编语言(用字母表示)–>高级语言(面向过程-c,面向对象)
3.C语言的起源
1973年贝尔实验室设计的，最初用来编写unix操作系统
4.C语言的特点
简洁，紧凑，灵活，使用方便，可以直接访问物理地址等特点
5.C语言的结构特点和书写形式
a.函数是C语言的基本单元
b.一个函数有2部分:函数名和函数体
c.一个C语言程必须有且只能有一个main函数，程序总数从main开始执行
d.函数名称后圆括号
e.函数体在{}内
f.一条语句结束位置有分号(?
注释：
//单行注释 /**/多行注释
6.C语言的执行过程
源文件(.c或.cpp)—>编译(生成.obj)—>连接(.exe)—>执行(执行就是.exe)
7.算法
解决问题的方法和步骤
8.算法的特点
输入/输出，有穷性，确定性，有效性
算法可以没有输入，但是一定要输出
9.算法的表示方式
自然语言，流程图，N-S流程，程序
10.数据结构
是指数据的组织形式，C语言的数据结构是以数据类型形式体现的
数据结构简称数据类型
11.符号集
12.标识符
程序中用于表示变量，常量，数组，函数等的名称
规则：
a.只能由字母，数字，下划线组成
b.只能以字母，下划线开头
c.区分大小写
d.不能关键字和保留字
f.尽量做到见名知义
g.标识符要遵循“先定义，后使用”的规则
关键字都小写
13.数据类型
1.基本类型：
整型：基本整型(int 默认),短整型(short),长整型(long)
字符型(char)
浮点型(实型)：单精度(float),双精度(long)
枚举型
2.构造类型
数组类型(array)
结构体类型
共用体类型
3.指针类型
4.空类型(null)
输出格式：
printf(格式字符串，变量或值)
格式字符串：
整型： %d
字符型： %c
字符串：%s
浮点型: %f
14.变量
在程序运行过程中，其值可以改变的量
每一个变量都有一种数据类型，每一种类型都有定义了变量的格式和行为
每个变量都有自己的名字，并在内存中占有存储空间，其中变量的大小取决于其类型
变量的定义形式：
1.数据类型 变量名称; (先定义，后赋值)
如：int a; a = 5;
2.数据类型 变量名称=变量值;（定义时，直接赋值）
如：int a = 5;
15.常量
程序运行中值不能改变的量，叫常量
字面常量：数值或字符(串)
符号常量:宏定义的常量，使用#define定义，
#define 常量名称 常量值 （宏定义，不占用内存）
如： #define PI 3.1415
#define MY_IP_ADDRESS 192.168.42.254
const常量：使用const定义的常量，
const 数据类型 常量名称 = 常量值；（占内存空间，有数据类型，减少错误）
如：const int A = 3;
常量名称大写；
如果常量名称比较长，多个单词中间使用下划线连接
16.整型数据
1.整型常量的表示
八进制整型常量：以0开头，后跟数字(0~7)。如：05,012,010
十进制整型常量：1,2,3,56
十六进制整型常量：以0x(或0X)，后跟0~9,a-f(A-F)。如0x5,0X125,0x12c
进制转换
十进制转八进制：除8取余，直到0位置,(倒着读余数)
十进制转十六进制：除16取余，直到0位置,(倒着读余数)
2.整型数据的类型：6种类型
有符号int整型：[signed] int，2字节(16bit),-32768~32767
无符号int整型：unsigned int，2字节(16bit), 0~65535
有符号short整型:[signed] short[int] ，2字节(16bit),-32768~32767
无符号short整型:unsigned short[int] ，2字节(16bit), 0~65535
有符号long整型: [signed] long[int] ，4字节(32bit)
无符号long整型:unsigned long[int] ，4字节(32bit)
3.整型数据在内存中存放形式
整型数据在内存中都是以二进制存放在内存中，其数值是以补码的形式进行表示的
1.一个正数的补码与其原码形式相同
2.一个负数的补码是将该数绝对值的二进制进行按位取反在加1
对于有符号整数，其在内存中存放的最左边的一位表示符号位，如果该位是0，表示正数，如果是1表示负数
4.整型常量的值若超过了整型数范围，会自动被认为是长整型常量；整型常量也可以后加‘L’，强制置为长整型，如：5L，100L 等。
5.求字节运算符sizeof()
sizeof(数据类型|数值|变量);
17.浮点类型
1.浮点类型常量
小数形式：1.2
指数形式：12.3E+003
规范化的指数形式：在小数点的左边有且只有一位非零的数字
2.浮点类型分类
单精度float: 4字节，有效位6~7位
双精度double：8字节，有效位15~16位
长双精度 long double ：16字节，有效位18~19位
3.格式是%f
4.浮点类型默认是double类型，如果要表示float，则在后面加F或f
5.实型数据在内存中的存放形式：按照指数形式存储，分小数部分和指数部分，小数部分采用规范化的指数方式表示。
18.字符型
1.字符常量(0-127)：单引号括起来的一个字符
2.字符数据在内存中的存放形式：以该字符对应ASCII码值的二进制进行存储的
2.字符变量
字符串常量
使用双引号括起来的若干个字符，如“hello”
字符串的实际长度即字符串中字符的个数，系统会在末尾添加一个’\0‘，代表字符串结束，在内存中占字节数：字符串的实际长度+’\0‘
字符常量和字符串常量的区别：
1.定界符不同(字符常量是单引号，字符串常量是双引号)
2.长度不同
3.存储方式不同
19.数据类型转换
在进行运算时，不同类型的数据要先转换成同一类型，然后进行运算
1.自动转换（小–>大），由编译器自动完成
char/short–>int–>long—>double <----float
2.强制转换：将低位数据类型强制转换成高位数据类型
语法： (要转换到的数据类型)变量，值，表达式；
注：强制类型转换会有精度损失
20.运算符
1.算术运算符：+，-，*，/，%（二元运算符，如果+，-是正负符号，则是一元运算符）
%只能用在整型，长整型，字符型数据，其他运算符可用在任意类型
注：1.运算中只要出现实数，结果的数据类型就为实数
2.两个整型数据相除，结果为整型
2.自增，自减运算符(一元运算符)
前++（或前–）：先自己加1（或减1），然后再参与运算
后++（或后–）：先参与运算，然后自己在加1（或减1）
注：自增自减运算符只能用于变量，不能用于常量和表达式
3.数据类型转换(前一小节)
4.C语句的种类
控制语句，函数调用语句，空语句，复合语句，表达式语句
5.赋值运算符
+，+=，-=，*=，/=，%=
注意：赋值表达式中，等号左边必须是变量，不能死常量和表达式
6.逗号运算符(逗号运算符是最低级)
逗号表达式的一般形式：表达式1，表达式2
计算顺序：先计算表达式1的值，然后在计算表达式2的值，整个逗号表达式的结果是表达式2的值
表达式1，表达式2，...表达式n，结果就是表达式n的结果
典型事例：k=(2+5,1+2,5+7); k=12,因为有括号，先算括号内的逗号表达式
k=2+5,1+2,5+7; k=7,直接赋值
21.输入输出函数
- 输入和输出的概念
输入和输出是相对于计算机来说的，向计算机写数据称为输入，从计算机向外写数据称为输出
2.输出函数printf
格式：printf(格式控制，输出列表);
格式控制：用双引号括起来的字符串，包含三种信息
格式说明：%修饰符(格式字符)，指定输出格式
普通字符：原样输出
转义字符
输出表列：要输出的数据，可以是常量、变量或表达式，可以没有，多个时以“,”分隔
3.整型输出格式（%d）
%d:输出有符号十进制格式
%md格式：m指定输出数据的域宽。数据位数小于m，左端补空格，反之按实际输出
%-md格式：数据位数小于m，右端补空格（左对齐）
%m.nd格式：n指定输出数据的精度。对于整型数据，数据位小于n，则左端补0 （右对齐）
注：1.格式说明决定最终输出的格式
2.格式说明应与输出列表项的个数相同，顺序一致
3.格式说明通常用小写字母
4.字符型输出格式(%c)
用于输出一个字符
5.字符串输出格式(%s)
6.实型数据格式(%f)
%f:整数部分全部输出，小数部分输出6位
%m.nf格式：右对齐，总共m位（包括小数点），n位小数位，整数位(m-n-1),不足时在左边补空格
%-m.nf格式：左对齐，总共m位（包括小数点），n位小数位，整数位(m-n-1),不足时在右边补空格
7.输入函数：scanf()
scanf(格式控制，地址列表);
或scanf(格式字符串，&变量名称);
&：表示变量的地址
格式控制：用双引号括起来的字符串，包含三种信息
格式说明：%修饰符(格式字符)，指定输入格式
普通字符：原样输入
转义字符
地址表列：可以是变量的地址，或字符串的首地址
接收数值型数据注意事项：
scanf("%d,%d",&m,&n); //以这种格式进行输入，在输入多个数字时只能以逗号(,)分隔,不能使用空格，tab键或回车键
scanf("%d%d",&m,&n); //以这种格式进行输入，在输入多个数字时不能以逗号(,)分隔,能使用空格，tab键或回车键进行分隔
scanf("m=%d,n=%d",&m,&n); //如果在“格式控制字符串”中，除了格式声明以外还有其他字符，在输入时要在对应位置上输入这些原样字符
接收字符数据注意事项：
scanf("%c%c",&c1,&c2); //在用%c格式说明控制输入字符时，空格字符和转义字符中的字符都作为有效字符输入
8.字符输入\输出函数
getchar();从键盘接收一个字符,与scanf功能一样
putchar(字符|变量);输出一个字符 ,与printf功能一样，没有换行功能
22.关系(比较)运算符：
<，<=, >, >=, ==,!=
1. 优先级：
<，<=, >, >=优先级相同(高)
==,!=优先级相同(低)
2. 算术运算符 > 关系运算符 > 赋值运算符 > 逗号运算符
3. 在关系运算符中，其返回值为“真”或“假”
在C语言中，真用1表示，假用0表示
4.使用关系运算符注意事项
1.在进行关系比较时，若有字符型数据，则按其ASCII码进行比较
2.注意区分“=”和“==”
3.处理实数时，不能直接判断，需要使用fabs(x-y)<1e-6;
4.多个值进行判断时，不能连续判断
23.逻辑运算符：&&，||，！
&&（逻辑与）：a&&b ,两个表达式都为真，结果为真。如果表达式a的结果为假，则不执行表达式b，整个结果就为假
||(逻辑或)： a||b, 两个表达式的结果都为假时，整个结果为假。如果表达式a的结果为真，则不执行表达式b，整个结果为真
!（非）：真假相对
1.优先级：！> && >||
2. !(非) > 算术运算符 > 关系运算符> && 和 || > 赋值运算符 > 逗号运算符
3.逻辑上，真用1表示，假用0表示；
判断一个值是否为真是，0表示假，而非0表示真
24.位运算：参与运算需要2个数据，是对其二进制进行（&，|，^）运算
按位运算符：
&(按位与),|(按位或),^(按位异或),~（取反）,<<（左移运算符）,>>（右移运算符）
1.~（取反）是一元运算符，其他都是二元运算符
2.按位运算符只能用在整型，字符型，不能用在实型
3.&(按位与)：如果两个相应的二进制都为1，则该位结果为1，否则为0
0&0 = 0， 0&1=0, 1&0=0，1&1 =1
1.如果参与的是整数，则两个整数的二进制进行按位与运行
2.如果参与的是负数，则是该数的补码(该数绝对值的二进制取反加1)形式的二进制进行按位与运行，得到要的结果需要先减1，然后在取反，最后得到结果
3.作用：
1.指定位清0
2.保留指定位
4.|(按位或):两个相应的二进制中，只要有一个位1，则结果为1，否则为0
0|0 = 0，1|0 = 1，0|1 = 1，1|1 = 1，
作用：常用来对一个数据的某些位定值为1
5.^（按位异或）：也称为XOR运算符，若参与运算的两个二进制位同号结果为0(假)，异号结果为1（真）(相同为0，不同为1)
0^0 = 0， 0^1 = 1, 1^0=1, 1^1=0
作用：1.是特定位进行反转
2.与0相^,保留原值
3.交换两个数(a,b)的值，不用临时变量
1.获取两个数的相^的结果sum(a)，sum(a) = a^b;
2.将b与和sum(a)相^,获取a的值，赋给b ，b = b ^ sum(a);
3.将和sum(a)与b相^,获取b的值，赋给a， a = sum(a) ^ b;
综上所述： b = b^(a^b) = a^b^b;
a = (a^b)^b^(a^b) = a^a^b^b^b;
6.取反(~):即将1变0,0 变1
7.左移运算符(<<):将二进制位全部左移若干位，高位移出后如溢出，则舍弃，右补0
注：1.如果该数左移时被溢出舍弃的高位中不包含1的情况，则左移1位，结果是该数乘以2，左移2位的结果是该数乘以4，以此类推。
8.右移运算符(>>):将二进制位全部右移若干位，移到右端的低位被舍弃。
1.对于无符号数，高位补0
2.对于有符号数，如果原来的符号位是0（整数）,则左边也是移入0；如果符号位原来是1（负数），则左边移入0还是1，需要取决于所用计算机系统。
如果移入0，叫逻辑移位，也称为简单移位，如果移入1，叫算术移位
9.位运算赋值运算符：&=,|=,^=,<<=,>>=
10.不同长度的数据进行位运算
如果两个数据长度不同（int b,longa）,进行位运算时，系统会将二进制按右端对其，如果b为正数，则左侧16位补满0，若b为负数，
左端应补满1；如果b为无符号整数型，则左侧添满0
25.选择结构
25.1 if选择结构
1.if选择结构有三种表示形式：if结构，if…else，多重if
2.注意
1.如果只有一条语句的时候，可以省略大括号
2.if嵌套时，else总是与其上面最近的未配对的if进行配对
25.2 switch结构
1.switch语句可以处理多分支语句，有规律，可读性强
2.注意：1.switch语句检验的条件必须是一个整型表达式
2.case的值必须是整型常量，可以是整型常量，表达式或常量运算
3.case语句表示条件的后有一个冒号("")
4. default语句可省略
5.每一个switch结构只能有一个default语句
6.也可以省略break，实现多路开关
25.3 if和switch的区别
相同：都能实现分支结构
不同：switch程序结构简单;适合多个分支的情况;只能用于整型值进行判断;不适合某一范围内的值;执行效率高
if可实现较为复杂的逻辑判断；不仅适合等值判断，还适用于某一范围内的值；执行效率低
26.循环结构
1. while循环：当型循环。先判断条件是否成立，然后在执行循环体
while(条件表达式)
{
//循环体
}
特点：先判断，后执行。最少一次也不执行
执行过程：先判断条件表达式的值是否成立，如果条件表达式的值为真（非0），
则执行循环体，如果为假（0），则结束循环
2.do-while循环：直到型循环。先执行一次循环体，然后在判断条件是否成立。
do
{
//循环体
}while(条件表达式);
特点：先执行，再判断，至少执行一次循环体
先执行一次循环体，然后在判断条件是否成立，如果成立，则继续执行循环体，如果不成立，则结束循环
3.for循环
for(表达式1; 表达式2; 表达式3){
//循环体
}
for(初始表达式; 循环条件表达式; 更新循环变量表达式){
//循环体
}
先初始化表达式1，判断条件是否成立，如果成立则执行循环体，在更新循环变量，在判断条件表达式，如果成立，则继续执行，否则退出循环体
省略for循环的表达式：
1.如果省略表达式1，需要在使用前初始化
2.如果省略表达式2或表达式3，则出现死循环
3.如果省略三个表达式(for(;;))，则出现死循环
4.分号不能省略
4.break语句和continue语句
break：结束当前所在的循环
continue：结束本次循环，继续下一次循环
27.数组
数组：把同一类型的数据按照一定的形式有序地组织起来，这些有序的集合就是数组
或类型相同，数目固定的若干变量的有序集合
1.数组 = 数组名(自定义的标识符名称) +下标(数组中各个元素之间的相对位置)
2.数组分类：
1.按照数组元素的类型分类
数组元素是组成数组的基本单元，必须具有相同的数据类型
整型数组，实型数组，字符型数组，浮点型数组，指针数组等
2.按照下标的个数进行分类：
下标是唯一确定的
一维数组,二维数组和多维数组
3.一维数组
数组中的元素为基本数据类型
1.数组定义形式：
类型说明符(基本数据类型) 数组名[常量表达式];
2.数组的初始化
2.1 一般形式：类型说明符 数组名称[常量表达式] = {值1，值2，...值n};
2.2 给部分赋初始值，其余系统自动赋值0
int arr2[5] = {2,3,12};
虽然在数组中，可以只赋值一部分元素，但是赋值的个数绝对不能多于元素的个数
2.3 如果不给数组赋初始值：系统给随机值
2.5 设置数组中全部元素为0
int a[10] = {0}; <==> int a[10] = {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};
int a[3] = {10,10,10}; 不能写成 int a[3] = {10};
2.6 定义数组时，如果给数组元素全部赋初始值，可以省略长度(不推荐)
int c[] = {1,2,3}; //根据元素的个数来定义长度
3.数组的存储方式：
定义一个数组后，会在内存中开辟一块连续的内存空间，存储数元素。数组名称，表示这一块连续内存空间的首地址，是一个常量地址
这一块连续内存空间的大小：数组元素的个数*sizeof(数据类型)
4.数组的引用
数组的引用，通过下标使用
下标是从0开始，最大下标是数组的length-1
4.二维数组：
是一位数组的延伸和扩展
就像是一个平面，可以表示出数据之间的二维的关系
理解为：行*列的表格
1.定义的方式：
类型说明符 数据名称[行长度][列长度];
说明：1.行长度和列长度必须为常量表达式
2.行长度称为行下标，列长度称为列下标
2.二维数组的下标
下标都是从0开始
若有a[m][n]的二维数组--->m*n的表格
行下标的取值范围：[0,m-1]
列下标的取值范围：[0,n-1]
最大的下标元素是：[m-1][n-1]
3. 在 int b[4][3];
b[0],b[1],b[2],b[3]表示一维数组
不能当做数组元素使用，只能当做数组名，因为他们不是单纯的数组元素了，如果要获取数组元素b[0][0]
4.二维数组初始化
1.给所有元素初始化
int c[2][3] = {{1,2,3},{4,5,6}}; //一行一行的赋值，推荐使用
2.给部分元素初始化,其余默认为0
int d[2][3]= {{1,2},{5,6}};
3. 给数组元素全部初始化为0
int e[2][3] = {0};
4.可以省略行下标，但是不能省略列下标
int e1[][3] = {0}; //.<===> int e2[2][3];
5.直接对数组元素赋值
5.存储方式：在内存中开辟一个块连续的内存空间
6.数组元素的引用
不能引用整个二维数组，只能单个数组元素，在使用数组遍历的形式应用数组的每个元素
方式：数组名称[行下标][列下标];
5.字符数组
一维字符数组
1.一维字符数组定义方式：
char 数组名称[常量表达式];
2.初始化一维字符数组
1.给字符数组全部赋值
2.部分赋值，其余默认是\0
3.省略长度，将有元素的个数决定数组的长度
二维字符数组
1.二维字符数组的定义方式
char 数组名称[行长度][列长度];
2.二维字符数组的初始化
1.给字符数组全部赋值：
2.部分赋值，其余默认是\0
3.省略行长度，将有元素的个数决定数组的长度
3.字符串：用双引号括起来的字符序列
使用%s来表示字符串
4.字符串的结束标志‘\0’
1、"java"在内存中占5字节，但是只有4个字符，还有一个'\0'
2、char a[100] = "abcd";
数组的长度有100个
实际长度只有4个，但是在内存中占5字节，还要一个‘\0’
5. 字符串的输入和输出
%s
scanf("%s",字符数组名称); 不用变量的地址
gets(字符数组名称)； 输入函数
puts(字符数组名称); 输出函数
特点：带有自动换行的功能
字符串和字符串的结束标志’\0‘
1.C语言规定，一个“字符串的结束标志"，以字符\0代表
2.'\0'占一个字节，有系统自动加上的
3.字符串数组的长度要大于字符串的长度
%s和%c进行输入和输出注意事项：
1.输出字符不包括结束符'\0'
2.用%s输出时，输出的是数组名
3.如果数组长度大于字符串实际长度，输出遇到'\0'结束
4.若一个字符数组中包含一个以上'\0',则遇到第一个'\0'时结束输出
字符串的处理函数
1.strlen(字符数组)：返回字符串的长度,不包含'\0'
2.strlwr(字符数组)：返回字符串的小写形式
3.strupr(字符数组)：返回字符串的大写形式
4.strcmp(str1，str2)：比较两个字符串的字典顺序
比较的结果：
如果str1=str2,则返回0
如果str1 > str2,则返回正数
如果str1 < str2,则返回负数
5.strcat(字符数组1，字符数组2)：将字符数组2拼接到字符数组1上
注意：1.字符数组1必须足够大
2.拼接前每个字符串后面都有一个\0,但是拼接后的新字符串只在最后有一个\0
6.strcpy(字符数组1，字符串2)：将字符串2赋值到字符数组1中
注意：字符数组1必须足够大
若字符数组1中有数据，则会被覆盖
28.函数
1.函数是C语言程序的基本单元
2.一个C程序是由一个main函数和若干子函数组成，main函数有且只有一个
3.main可以调用其他任意函数，子函数也可以相互调用，但是子函数不能调用main函数（main函数只能由操作系统调用）
4.函数都是平行的，即函数在定义时是相互独立的，不能嵌套
函数的分类
1.用户的角度：库函数(标准函数)和自定义函数
2.参数形式的角度：有参函数和无参数函数
3.返回值的角度：有返回值和无返回值