从0开始学习C语言————数组、进制转换、函数

数组：
什么是数组: 变量的组合，是一种批量定义变量的方式
定义： 类型 数组名[数量];
int num1,num2,num3,num4,num5;
int arr[5];
使用：数组名[下标];
下标：从零开始 范围：0~数量-1
遍历：与for循环配合使用，使用循环变量i作为数组的下标
初始化： 类型 数组名[数量] = {1,2,3,4,5,…};
1、数组与普通变量一样默认值是随机的，为了安全要对数组进行初始化
2、这种初始化语法只能在定义语句时使用，而且只能逐个赋值，不能整体赋值
3、初始化数据过多，编译器会产生警告并丢弃多余的数据
4、初始化数据不够，编译器会自动补0
5、初始化时数据可以省略，只写大括号，相当于给所有成员初始化为0
6、初始化时数组的长度可以省略，编译器会自动统计数组元素的个数并告诉数组
sizeof(arr)/sizeof(arr[0]) = 数组的元素个数
数组的总字节数/数组元素的字节数 = 数组的元素个数

数组的越界：C语言为了程序的运行效率是不会检查数组的下标是否越界
    数组越界的后果：
        1、一切正常
        2、段错误
        3、脏数据

二维数组：
一维数组相当于把变量排成一排，通过编号来访问
二维数组相当于把变量排成矩阵，通过行号和列号来访问

定义：  类型 数组名[行数][列数];
    int arr[3][5];
    [0,0][0,1][0,2][0,3][0,4]
    [1,0][1,1][1,2][1,3][1,4]
    [2,0][2,1][2,2][2,3][2,4]
使用：数组名[行下标][列下标]; arr[1][2]
    行下标： 0~行数-1
    列下标： 0~列数-1
遍历：需要与双层for循环配合，外层一般负责遍历行，内层一般负责遍历列
    for(int i=0; i<行数; i++)
    {   
        for(int j=0; j<列数; j++)
        {   
            printf("%d ",arr[i][j]);
        }   
        printf("\n");
    }
初始化：
    类型 数组名[行数][列数] = {
    {第一行},{第二行},{第三行},...};

练习4：定义一个5*5的二维数组并初始化，找出数组中最大值的坐标
练习5：定义一个5*5的二维数组并初始化，找出最小值的坐标，计算该位置周围的数的和是多少?

变长数组：
定义数组时使用变量来作为它的长度，在代码编译期间数组的长度是不确定，当执行到数组定义语句时它的长度才确定下来，一旦确定就无法改变
优点：可以根据实际情况来确定数组的长度，达到节约内存的目的
缺点：因为初始化在编译时完成，而此时变长数组的长度并不确定，因此不能初始化

进制转换：
为什么使用二进制、八进制、十六进制？
由于现在的CPU只能识别高低两种电平，只能使用二进制数据进行计算
二进制虽然能够被计算机直接计算，但是不方便书写、记录，因此将数据以八进制方式为了更方便记录在文件中
随着CPU位数不断增加，八进制不能满足需求，所以发展出了十六进制来表示数据，
由于历史原因八进制还不能退出历史舞台

十进制转二进制：(十进制转其他进制)
求余法： 用2对数据求余，然后再继续对商求余，知道商为0结束，过程中产生的余数就是该数据的二进制(逆序)
n %2 余数
商%2
…

    127 %2      1
    63  %2      1
    31  %2      1
    15  %2      1
    7   %2      1
    3   %2      1
    1   %2      1
    0           0
    二进制：01111111
求权法：   数据- 2^(n-1) 如果可以减，则第n位为1，否则为0
    137
    128 64 32 16 8 4 2 1
    1    0  0  0 1 0 0 1

手算： 79 28 63 119
练习1：输入一个正整数m，显示该数据的n进制(n>=2)，如果n>=10,超出10的数字用字母表示
    10 A 11 B

二进制转十进制：(其他进制转十进制)
二进制数据每位 乘2^(n-1) 结果求和
10011101 128+16+8+4+1 157

二进制转八进制：
三个二进制位转为一位八进制位
二进制 10 011 001 101 110
八进制 2 3 1 5 6

二进制转十六进制：
四个二进制位转为一位十六进制位
二进制 10 0110 0110 1110
十六进制： 2 6 6 E

在C代码中，以0开头的数据是八进制数据，以0x开头的是十六进制数据
%o  以八进制形式显示数据
%x  以十六进制显示数据
%#o  %#x    以对应的进制显示数据

原码、反码、补码：
原码： 数据的二进制
反码：
正数的原码就是它的反码
负数的反码是它的原码符号位不变，其它位按位求反
补码： 数据在内存中是以补码形式存储的
正数的原码就是它的补码
负数的补码是它的反码+1
负数的补码：
1、数据转换为二进制
2、二进制符号位不变，其余按位求反得到反码
3、反码+1得到补码
-127
1111 1111
1000 0000
1000 0001 补码
0000000000000000000000001000 0001 %d --127->129

补码转数据：
    无符号的补码直接转成十进制数据
    有符号看最高位是0，说明是正数，也直接转成十进制数据
    有符号且最高位是1，说明是负数
        1、补码-1得到反码
        2、反码符号位不变，按位求反得到原码
        3、原码转换成十进制

11111111    补码
11111110    反码
10000001    原码    -1

最大值+1 = 最小值
最小值-1 = 最大值

位运算符：& | ~ ^ << >>
A & B 按位相与
01101010 0x6A
01110110 0x76
01100010 0x62
A | B 按位相或
01101010 0x6A
01110110 0x76
01111110 0x7E
~A 按位求反
01101010 0x6A
10010101 0x95
A^B 按位异或 相同为0，相异为1
01101010 0x6A
01110110 0x76
00011100 0x1C
A< 01101010 0x6A << 4
10100000 0xA0
A>>n 把A的补码向右移动n位，右边丢弃，左边补符号位
11101010 0xEA >> 3
11111101 0xFD

练习2：
    输入一个整数n，把它的4~7位设置为1010，其它位保持不变
        4位先与0 ，再或1010
        
        printf("%d\n",n & ~(0xf<<4) | (0xA << 4));
        00000000 00001111 
        00000000 11110000
        11111111 00001111
        xxxxxxxx 0000xxxx
        0xA << 4
        00000000 10100000
        xxxxxxxx 1010xxxx

函数：
是一段具有某项功能的代码，是C语言中管理代码的最小单位
把代码封装成一个个的函数，可以方便管理和调用代码
函数的分类：
标准库函数
C语言标准委员会为C语言以函数形式提供一些基础的功能，被封装在libc.so库，默认添加的，所以使用时需要包含头文件，以函数名(参数) 来调用函数
int isalnum(int c);
int isalpha(int c);
int isdigit(int c);
int islower(int c);
int isupper(int c);
int isxdigit(int c);
int toupper(int c);
int tolower(int c);
int abs(int j);

        以下函数被封装在libm.so 数学库中，使用时需要在编译时加参数-lm
        double sqrt(double x);
        double pow(double x, double y);
        double ceil(double x);
        double floor(double x);
        double fabs(double x);

        time_t time(time_t *t);
        功能：返回自1970-1-1 0：0：0 到运行时过了多少秒
        int system(const char *command);
        功能：调用系统命令  system("clear");
        
        int rand(void);
        功能：返回一个随机数
        void srand(unsigned int seed);
        功能：种随机种子，设置取随机数的位置

        练习3：获取10个[100,1000]范围内的随机数
                num = rand()%901+100
                [a,b)   rand()%(b-a)+a

        练习4：随机出一注双色球中奖号码
            红球6个：1-33，不能重复 rand()%33+1
            蓝球1个：1-16           rand()%16+1

    系统函数
        系统函数不是函数，只是操作系统以函数接口的形式提供的一些功能
        内存管理、信号处理、文件IO、文件管理、进程管理、进程通信、线程管理、线程同步、网络通信

    第三方库函数
        由第三方提供的收费、开源的库函数
        github
        MD5
        XML
        JSON
        
    自定义函数：
        为了更方便地管理代码、减少冗余把代码封装成函数
        注意：一个函数尽量控制在50行左右，一个函数一个功能

        函数声明：函数声明目的是为了告诉其他代码该函数的调用格式
                返回值类型 函数名(类型1 变量名1,类型2 变量名2...);
                    1、C语言中函数名一般全部小写，用下划线分隔
                    2、如果不需要参数建议写void,不要空着
                    3、如果不需要返回值写void
                    4、如果在调用前有函数的定义，那么函数声明可以省略

                隐式声明：
                    当调用函数时没有函数声明或定义，编译器会猜测函数的格式，参数列表会根据调用时的提供数据来猜测，返回值猜测为int类型
                    如何避免：在调用前，提供函数的声明或定义

        函数定义:
            返回值类型 函数名(类型1 变量名1,类型2 变量名2...)
            {
                函数体;
                return val;
            }
            注意：return语句的作用：1、返回值给调用者  2、结束函数的执行

        函数调用:
            函数名(实参);
            返回值会放在调用的位置，可以用变量记录下来，也可以直接显示，如果不记录就会丢失

    函数传参：
        1、实参与形参之间是以赋值的形式传递数据的(单向值传递)
        2、在函数内定义的参数，只属于它所在的函数，出了该函数就不能在使用了
        3、return语句其实是把数据放置到一个公共区域(函数和调用者共用),如果不写return语句，调用者从该区域中获取的是一个随机的垃圾数据
        4、当数组作为函数的参数时，长度会丢失，需要额外多加长度的参数来把长度传递过去
        5、数组的传递是"址传递"，函数和函数的调用者可以共享数组

        练习5：实现一个函数，找出数组中的最大值
        练习6：实现一个函数，对数组进行排序
        练习7：实现一个函数，查找数组中是否存在某个值，如果存在则返回该数据在数组中的下标
                int find_arr(int arr[],int len,int val);

课后练习
1、 实现一个函数，判断一个整数是否是素数，调用它显示出100~10000之间所有的素数

#include
int issushu(int n)
{
     	int i,m=1;
	for(i=2;i<n;i++)
	{
     
		if(n%i==0)
		{
     
			m=0;
		}
	}
	if(m==1)
	{
     
		printf("%d  ",n);
	}
}
int main()
{
     	int i;
	for(i=100;i<=10000;i++)
	{
     
		issushu(i);
	}
	return 0;
}

2、输入两个日期(yyyy-mm-dd)，计算两个日期之间间隔了多少天

#include
int runyear(int year)
{
     
	if(year%400==0||year%4==0&&year&100!=0)
	{
     
		return 1;
	}
	else
		return 0;
}
int day(int *day1,int *day2)
{
     
	int month[13]={
     0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};
	int isdays=0,i;
	int *tmp;
	if(day1[0]==day2[0])
	{
     
		if(day1[1]==day2[1])
		{
     
			isdays=day1[2]-day2[2];
			isdays=(isdays<0)?-isdays:isdays;
		}
		else
		{
     
			if(day1[1]<day2[1])
			{
     
				tmp=day1;
				day1=day2;
				day2=tmp;
			}
			for(i=day2[1]+1;i<day1[1];i++)
			{
     
				isdays+=month[i];
			}
			isdays+=month[day2[1]]-day2[2]+day1[2];
			if(day2[1]<=2&&day1[1]>2)
			{
     
				if(runyear(day1[0]))
					isdays++;
			}
		}
	}
	else
	{
     
		if(day1[0]<day2[0])
		{
     
			tmp=day1;
			day1=day2;
			day2=tmp;
		}
		for(i=day2[0]+1;i<day1[0];i++)
		{
     
			if(runyear(i))
				isdays+=366;
			else
				isdays+=365;
		}
		for(i=day2[1]+1;i<=12;i++)
		{
     
			isdays+=month[i];
		}
		isdays+=(month[day2[1]]-day2[2]);
		if(day2[1]<=2)
		{
     
			if(runyear(day2[0]))
				isdays++;
		}
		for(i=1;i<day1[1];i++)
		{
     
			isdays+=month[i];
		}
		isdays+=day1[2];
		if(day1[1]>2)
		{
     
			if(runyear(day1[0]))
				isdays++;
		}
	}
	return isdays;
}
int main()
{
     	
	int isdays;
	int i=0;
	int day1[3],day2[3];
	printf("请输入两个日期：\n");
	scanf("%d-%d-%d",&day1[0],&day1[1],&day1[2]);
	scanf("%d-%d-%d",&day2[0],&day2[1],&day2[2]);
	isdays=day(day1,day2);
	printf("相差%d天",isdays);
	return 0;
}```