C语言——基础语法

1、基本语法

1.1、语句

C 语言的代码由一行行语句组成。语句就是程序执行的一个操作命令。C 语言规定，语句必须使用分号结尾，除非有明确规定可以不写分号。

int x = 1; //声明整数变量x,并变量x的值设置为1

多个语句可以写在一行。一个语句也可以成多行，这时就要依靠分号判断语句在哪一行结束。

int x; x = 1;//多个语句写在同一行

//一个语句写在多行
int x;
x
=
1
; //需要依靠分号来判断语句在哪一行结束

单个分号也是有效语句，称为“空语句”，没有实际作用。

1.2、表达式

C语言的各种计算，主要通过表达式完成。表达式是一个计算式，用来获取值。

1 + 2 //这就是一个表达式，用来获取 1+2 这个算式的结果

表达式与语句的区别：

• 语句可以包含表达式，但是表达式本身不构成语句。
• 表达式都有返回值，语句不一定有。因为语句用来执行某个命令，很多时候不需要返回值，比如变量声明语句int x = 1就没有返回值。

1.3、语句块

C 语言允许多个语句使用一对大括号{}，组成一个块，也称为复合语句。在语法上，语句块可以视为多个语句组成的一个复合语句。

//下面示例中，大括号代表一个语句块，大括号结尾不需要添加分号
{
	int x;
	x = 1;
}

1.4、空格

C 语言里面的空格，主要用来帮助编译器区分语法单位。如果语法单位不用空格就能区分，空格就不是必须的，只是为了增加代码的可读性。

int x = 1;
// 等同于
int x=1;

语法单位之间的多个空格等同于单个空格。

int    x =     1;
// 等同于
int x = 1;

空格还用来表示缩进。多层级的代码有没有缩进，其实对于编译器来说并没有差别。强调代码缩进，只是为了增强代码可读性，便于区分代码块。大多数 C 语言的风格要求是，下一级代码比上一级缩进4个空格。

// 缩进四个空格
if (x > 0)
    printf("positive\n");
// 缩进两个空格
if (x > 0)
  printf("positive\n");

只包含空格的行被称为空白行，编译器会完全忽略该行。

1.5、注释

注释是对代码的说明，编译器会忽略注释，也就是说，注释对实际代码没有影响。

C语言的注释有两种表示方法:

第一种方法是将注释放在/*...*/之间，内部可以分行。

/* 注释 */
/*
  这是一行注释
*/

这种注释可以插在行内。

int open(char* s /* file name */, int mode);
// 上面示例中，/* file name */用来对函数参数进行说明，跟在它后面的代码依然会有效执行。

第二种写法是将注释放在双斜杠//后面，从双斜杠到行尾都属于注释。这种注释只能是单行，可以放在行首，也可以放在一行语句的结尾。

// 这是一行注释
int x = 1; // 这也是注释

不管是哪一种注释，都不能放在双引号里面。双引号里面的注释符号，会成为字符串的一部分，解释为普通符号，失去注释作用。

printf("// hello /* world */ ");

1.6、printf()

1.6.1、基本用法

printf()的作用是将参数文本输出到屏幕。它名字里面的f代表format（格式化），表示可以定制输出文本的格式。

printf("Hello World"); //该命令会在屏幕上输出一行文字“Hello World”

printf()不会在行尾自动添加换行符，运行结束后，光标就停留在输出结束的地方，不会自动换行。为了让光标移到下一行的开头，可以在输出文本的结尾，添加一个换行符\n。

printf("Hello World\n");// 输出“Hello World”后换行

printf("Hello\nWorld\n");// 输出“Hello”后换行输出“World”再换行

printf()是在标准库的头文件stdio.h定义的。使用这个函数之前，必须在源码文件头部引入这个头文件。

#include 
int main(void){
  	printf("Hello World\n");
}

1.6.2、占位符

printf()可以在输出文本中指定占位符。所谓“占位符”，就是这个位置可以用其他值代入。

//输出 这里有3个苹果
printf("这里有%i个苹果\n", 3);// %i 表示这里代入的值必须是一个整数。

1.6.3、常用占位符

• %a：浮点数
• %A：浮点数
• %c：字符
• %d：十进制整数
• %e：使用科学计数法的浮点数，指数部分的e为小写
• %E：使用科学计数法的浮点数，指数部分的E为大写
• %i：整数，基本等同于%d
• %f：小数（包含float类型和double类型）
• %g：6个有效数字的浮点数。整数部分一旦超过6位，就会自动转为科学计数法，指数部分的e为小写
• %G：等同于%g，唯一的区别是指数部分的E为大写
• %hd：十进制 short int 类型
• %ho：八进制 short int 类型
• %hx：十六进制 short int 类型
• %hu：unsigned short int 类型
• %ld：十进制 long int 类型
• %lo：八进制 long int 类型
• %lx：十六进制 long int 类型
• %lu：unsigned long int 类型
• %lld：十进制 long long int 类型
• %llo：八进制 long long int 类型
• %llx：十六进制 long long int 类型
• %llu：unsigned long long int 类型
• %Le：科学计数法表示的 long double 类型浮点数
• %Lf：long double 类型浮点数
• %n：已输出的字符串数量，该占位符本身不输出，只将值存储在指定变量之中
• %o：八进制整数
• %p：指针
• %s：字符串
• %u：无符号整数（unsigned int）
• %x：十六进制整数
• %zd：size_t类型
• %%：输出一个百分号

1.6.4、输出格式

printf()可以定制占位符的输出格式。

1. 限定宽度

   //默认输出
   printf("%5d\n", 123); // 输出为 "  123"
   
   //左对齐输出
   printf("%-5d\n",123);// 输出为"123  "
   

   整数：%5d表示这个占位符的宽度至少为5位。如果不满5位，对应的值的前面会添加空格。输出值默认为右对齐，如果希望改为左对齐，可以在占位符的%的后面插入一个-号。

   printf("%12f\n", 123.45);// 输出 "  123.450000"
   

   小数：%12f表示输出的浮点数最少要占据12位。由于小数的默认显示精度是小数点后6位，所以123.45输出结果的头部会添加2个空格。

2. 总是显示正负号

   默认情况下，printf()不对正数显示+号，只对负数显示-号。如果想让正数也输出+号，可以在占位符的%后面加一个+。

   printf("%+d\n", 12); // 输出 +12
   printf("%+d\n", -12); // 输出 -12
   

3. 限定小数位数

   希望小数点后面只保留两位，占位符可以写成%.2f。

   printf("%.2f\n", 1.4);// 输出 "1.40"
   
   //与限定宽度占位符，结合使用
   printf("%6.2f\n", 1.4);// 输出为 "  1.40"
   

4. 输出部分字符串

   %s占位符用来输出字符串，默认是全部输出。如果只想输出开头的部分，可以用%.[m]s指定输出的长度，其中[m]代表一个数字，表示所要输出的长度。

   printf("%.5s\n", "hello world");// 输出 hello
   

2、变量

变量可以理解成一块内存区域的名字。通过变量名，可以引用这块内存区域，获取里面存储的值。由于值可能发生变化，所以称为变量，否则就是常量了

2.1、变量名

变量名在C语言里面属于标识符，命名有严格的规范：

• 只能由字母（包括大写和小写）、数字和下划线（_）组成
• 不能以数字开头
• 长度不能超过63个字符

2.2、变量的声明

C语言的变量，必须先声明后使用。如果一个变量没有声明，就直接使用，会报错。每个变量都有自己的类型。声明变量时，必须把变量的类型告诉编译器。

int height; //声明了一个int类型的变量 height

如果几个变量具有相同类型，可以在同一行声明。

int height, width;
// 等同于
int height;//声明变量的语句必须以分号结尾
int width;

2.3、变量的赋值

C 语言会在变量声明时，就为它分配内存空间，但是不会清除内存里面原来的值。这导致声明变量以后，变量会是一个随机的值。所以，变量一定要赋值以后才能使用。

int num;//声明了一个整型变量
num = 42;//将数值42赋值给变量num

//多个相同类型变量的赋值，可以写在同一行
int x = 1, y = 2;

2.4、变量的作用域

作用域指的是变量生效的范围。C语言的变量作用域主要有两种：

• 文件作用域：在源码文件顶层声明的变量，从声明的位置到文件结束都有效

  int x = 1;
  int main(void) {
    printf("%i\n", x);
  }
  

• 块作用域：由大括号（{}）组成的代码块，它形成一个单独的作用域。凡是在块作用域里面声明的变量，只在当前代码块有效，代码块外部不可见。

  int a = 12;
  if (a == 12) {
    int b = 99;
    printf("%d %d\n", a, b);  // 12 99
  }
  printf("%d\n", a);  // 12
  printf("%d\n", b);  // 出错