C语言基础知识
目录
一、顺序程序设计
1.1 C语言中的结构类型
1.2 常量与变量
1.3运算符与表达式
1.4数据的输入输出
二、选择程序结构
2.1选择语句
三、循环程序结构
3.1循环语句
四、数组
4.1 一维数组
4.2 二维数组
4.3 字符数组
五、函数
5.1函数基本信息
5.2、定义函数的方法
5. 3、函数的调用
5.4、函数的声明
六、指针
6.1、指针类型的意义：
6.2、野指针
6.3、指针的运算：
6.4、字符指针
6. 5、指针数组（存放指针的数组）
6.6、数组指针 （指向数组的指针）
6.7、函数指针（指向函数的指针，存放函数的地址）
6.8、函数指针数组（把函数的地址存放到数组中）
七、数据类型
7.1结构体含义
7.2结构体内存对齐
7.3位运算符
7.4位段
7.5枚举
7.6共用体 （联合体）
八、文件
8.1文件的分类
8.2文件的使用
8.3文件的顺序读写
九、预处理
9.1宏定义
9.2条件编译
9.3文件包含处理
一、顺序程序设计
1.1 C语言中的结构类型
1.2 常量与变量
1.常量
（1）整型常量。如100，12345，0，-1232
（2）实型常量。
①十进制小数形式。如12.232，-23.43等
②指数形式。如12.34e3（代表12.34×10^3），0.123E－2(代表0.123×10^－2)等。注意：e或E之前必须有数字，后面必须为整数。
（3）字符常量。
①普通字符，用单撇号括起来的一个字符，如：‘a’，‘Z’，‘3’，‘？’。
②转义字符。
（4）字符串常量。用双撇号括起来的若干个字符，如"boy","123"等。
（5）符号常量。用#define指令，指定用一个符号名称代表一个常量（符号常量不占内存，只是一个临时符号，代表一个值，在预编译后这个符号就不存在了，因此不能对符号常量赋新值）。
2.变量
先定义，后使用
3.常变量
在定义变量时，前面加一个关键字const。
#define Pi 3.14159 //定义符号常量
const float pi=3.14159; //定义常变量符号常量 Pi和常变量 pi都代表 3.14159，在程序中都能使用。但二者性质不同：定义符号常量用#define指令，它是预编译指令，它只是用符号常量代表一个字符串，在预编译时仅进行字符替换，在预编译后，符号常量就不存在了(全置换成 3. 14159 了），对符号常量的名字是不分配存储单元的。而常变量要占用存储单元,有变量值，只是该值不改变而。从使用的角度看，常变量具有符号常量的优点，而且使用更方便。有了常变量以后，可以不必多用符号常量。
4.标识符
标识符就是一个对象（变量、符号常量名、函数、数组、类型）的名字，并且只能由字母、数字、下划线3中字符组成，且第一个字符必须为字母或下划线，标识符不可与关键字相同。
1.3运算符与表达式
优先级：！ > 算术运算符 > 关系运算符 > && > || > 赋值运算符
（1）算术运算符（+ - * / % ++ --）
%两侧必须为整型
（2）关系运算符（> < == >= !=)
(3) 逻辑运算符 (&& || !)与 或 非
a&&b 如果a和b都为真，则结果为真；
当使用逻辑与&&时，如果最左边是假（0），那么后边的都不算了，如下：
#include
int main()
{
int i=0,a=0,b=2,c=3,d=4;
i=a++ && ++b && d++;
printf("a=%d b=%d c=%d d=%d",a,b,c,d);
return 0;
} a=1 b=2 c=3 d=4a||b a和b有一个以上为真，则结果为真，二者都为假时，结果为假（0为假 非0为真）。
当使用逻辑或||时，如果最左边为真（非0） ，那么后边都不需要计算了，如下：
#include
int main()
{
int i=0,a=1,b=2,c=3,d=4;
i=a++ || ++b || d++;
printf("a=%d b=%d c=%d d=%d",a,b,c,d);
return 0;
} a=2 b=2 c=3 d=4（4）位运算符（<< >> ~ | ^ &） 只能作用于整数
移位运算： 左移<< 左边丢弃，右边补零，即乘2；右移>>，移动的是二进制位，即除2。
按位与：00000111（7） 0&0=0，0&1=0，1&1=1
（&） 00000101（5）
————————————————————
00000101（5）
按位或：00000111（7） 0|0=0，0|1=1，1|1=1
（|） 00000101（5）
——————————————————-
00000111（7）
异或运算。
一道面试题：请写代码交换两个变量的值，不创建临时变量
#include
int main() // 0^0=0,0^1=1,1^1=0
{
int a=3; // a=011
int b=4; // （^) b=100
a=a^b; // ————————————
b=b^a; // a=111 (a^b的结果，a变为7)
a=a^b; // (^) b=100
printf("a=%d,b=%d",a,b); // ————————————
return 0; // b=011 (b^a的结果，b变为3)
} // (^) a=111
// ————————————
// a=100 (a^b的结果，a变为4) (5) 赋值运算符
（6）条件运算符（？：）
a>b?a:b
(7) 逗号运算符（,）
逗号表达式，从左向右依次执行，但表达式的结果是最后一个表达式的结果。
（8）指针运算符（*和&）
（9）求字节数运算符（sizeof）
(10) 强制类型转换运算符（ (类型) ）
（11）成员运算符（. ->）
(12) 下标运算符（ [ ] ）
(13) 其他（如函数调用运算符（））
1.4数据的输入输出
1.printf(格式输出) scanf(格式输入)、
2.putchar(输出字符) getchar(输入字符)
3.puts(输出字符串) gets(输入字符串)
printf 格式字符如下：
| 格式字符 | 含义 |
|---|---|
| d，i | 以带符号的十进制形式输出整数（正数不输出符号） |
| o | 以八进制无符号形式输出整数（不输出前导符0） |
| x | 以十六进制无符号形式输出整数（不输出前导符0x），输出字母时按照其小写形式 |
| X | 以十六进制无符号形式输出整数（不输出前导符0x），输出字母时按照其大写形式 |
| u | 以无符号十进制形式输出整数 |
| c | 输出一个字符 |
| s | 输出一个字符串 |
| l | 以小数形式输出单、双精度，隐含输出6位小数 |
| e | 以指数形式输出实数，指数以“e”表示，如1.2e+02 |
| E | 以指数形式输出实数，指数以“E”表示，如1.2E+02 |
| g | 选用%f或者%e格式中宽度较短的一种格式进行输出，不输出无意义的0 |
| G | 选用%f或者%E格式中宽度较短的一种格式进行输出，不输出无意义的0 |
| l | 用于长整型整数，可加在格式符d，o，x，u前面 |
| m | 数据最小宽度 |
| n | 对实数，表示输出n位小数；对字符串，表示截取的字符个数 |
| - | 输出的数字或字符在域内向左靠 |
scanf 格式字符如下
| 格式字符 | 含义 |
|---|---|
| d，i | 用来输入有符号的十进制整数 |
| u | 用来输入无符号的十进制整数 |
| o | 用来输入无符号的八进制整数 |
| x，X | 用来输入无符号的十六进制整数，大小写作用相同 |
| c | 用来输入一个字符 |
| s | 用来输入一个字符串到一个字符数组中，以非空白字符开始，以第一个非空白字符结束，（自动）以结束标志’\0’作为最后一个字符 |
| f | 用来输入实数，可以以小数形式或指数形式输入 |
| e，E，g，G | 与f作用相同，可以互相替换，大小写作用相同 |
| l | 加在格式符d，o，x，u前面用于输入长整型整数，加在格式符f或者e前面用于输入double类型数据 |
| h | 加在格式符d，o，x前面用于输入一个短整型数据 |
| 域宽m | 指定输入数据所占宽度，m应为正整数 |
| * | %后面跟*表示跳过它指定的列数 |
二、选择程序结构
2.1选择语句
1、C语言有两种选择语句：(1) if语句，用来实现两个分支的选择结构；(2) switch语句，用来实现多分支的选择结构。
2、在if语句中，else一定是与离它最近的if匹配。
3、switch（表达式），括号内表达式的值的类型应为整数类型（包括字符型）。
在执行switch语句时，根据switch表达式的值找到想匹配的case，并不在此进行条件检查，在执行万一个case标号后面的语句后，就从此标号开始执行下去，不在进行判断。
一般情况下，在执行一个case子句后，应当用break语句使流程跳出switch结构。即终止switch语句的执行。
三、循环程序结构
3.1循环语句
1、C语言有三种循环语句：（1）whlie语句，先判断后执行。（2）do...while语句，先无条件的执行循环体，然后判断；whlie后面的“；”不能忘。（3）for语句。
2、break语句，提前终止整个循环。 continue语句，提前结束本次循环。
四、数组
4.1 一维数组
1、数组中存放的元素属于同一个数据类型，在内存中连续存放。
2、①sizeof（数组名），计算整个数组的大小，sizeof内部单独存放一个数组名，数组名表示整个数组。②&数组名，取出的是整个数组的地址，表示整个数组。
除了上述两种情况，所有的数组名都是首元素的地址。
3、sizeof 计算所占空间大小
4.2 二维数组
1、二维数组的行可以省略，列不可以。
4.3 字符数组
1、C语言中没有字符串类型，也没有字符串变量，字符串是存放在字符数组中的。
2、字符数组的两种表现形式：
char c[]={"China"};
char c[]="China";
char c[6]={'C','h','i','n','a','\0'};
//上方三种形式均等价，字符数组c的长度都为6
char c[]={'C','h','i','n','a'};//此字符数组c的长度为53、处理字符串的函数
①strcat(字符数组1，字符数组2)--字符串连接函数（不能自己连接自己）。
字符数组1要足够大.连接前两个字符串后面都有'\0',连接时将字符串1后面的'\0'取消，只在新字符串最后保留'\0'。
②strcpy(字符数组1，字符串2)--字符串复制函数，连同'\0一起复制'。
“字符数组1”必须写成数组名形式，“字符串2”可以是字符数组名，也可以是一个字符串常量。
③strcmp(字符串1，字符串2)--字符串比较函数
比较规则：将两个字符串从左自右逐个字符相比较（比较的是ASCII码值），直到出现不同的字符或'\0'为止。
④strlen(字符数组)
求字符串的长度（\0之前停止，并且\0不算个数）。
⑤strlwr--转换为小写的函数
⑥strupr--转换为大写的函数
五、函数
5.1函数基本信息
1、所有函数都是平行的，即在定义函数时是分别进行的，是相互独立的。一个函数并不从属于另一个函数，即函数不能嵌套定义。函数间可以相互调用，但不能调用main函数。main函数是被操作系统调用的。
5.2、定义函数的方法
1、//无参函数
类型名 函数名()
{
函数体
}
或
类型名 函数名(void)
{
函数体
}
2、//有参函数
类型名 函数名(形式参数列表)
{
函数体
}5. 3、函数的调用
①传值调用：二者分别占有不同的内存块，对形参的修改不会影响实参。
传址调用：二者内存块相同，对形参的修改影响实参。
②实参可以是常量、变量或表达式。
③一个函数可以有一个以上的return语句，但只能有一个返回值。
④嵌套调用
⑤递归
5.4、函数的声明
①函数的声明与函数的定义基本上相同，只是函数的声明比函数定义中的首行多一个分号（被调函数在main函数后面时需要声明）。
②函数声明中的形参名可以省略，而只写形参的类型。
int Add(int,int);
int Add(int a,int b);
//二者均可六、指针
6.1、指针类型的意义：
①指针类型决定了指针进行解引用操作能够访问几个字节。char *p,*p访问一个字节；int *p，*p访问四个字节。
②指针类型决定了指针加减整数， 加或者减的是几个字节（即指针的步长，单位是字节）。char*p，p+1跳过一个字节；int*p,p+1跳过四个字节。
6.2、野指针
成因：①指针未初始化②指针指向的空间被释放③指针越界访问
6.3、指针的运算：
①指针加 / 减整数，指向不同的内容
②指针-指针（结果的绝对值是中间元素的个数）
③指针关系运算（比较大小）
6.4、字符指针
char arr[]="abcdef";
char *p=arr; //将字符串的首字符的地址a放进p中
printf("%c\n",*p); //a
printf("%s\n",p); //abcdef
return 0;6. 5、指针数组（存放指针的数组）
应用如下:
#include
int main()
{
int arr1[]={1,2,3,4,5};
int arr2[]={2,3,4,5,6};
int arr3[]={3,4,5,6,7};
int*arr[]={arr1,arr2,arr3};
int i;
for(i=0;i<3;i++)
{
int j=0;
for(j=0;j<5;j++) //打印的结果为 1 2 3 4 5
printf("%d ",*(arr[i]+j)); //2 3 4 5 6
printf("\n"); //3 4 5 6 7
}
return 0;
} 6.6、数组指针 （指向数组的指针）
一般应用于二维数组以上 ([ ]的优先级高于 *)
int arr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
int(*p)[10]=&arr;
char* arr[5];
char*(*pa)[5]=&arr;
/*pa是个指针
它指向一个数组
指向的数组的元素类型是char* */6.7、函数指针（指向函数的指针，存放函数的地址）
&函数名和函数名都表示函数的地址
#include
void print(char* str)
{
printf("%s\n",str);
}
int main()
{ // 函数类型
void (*p)(char*)=print;
(*p)("hello"); //传参
} 6.8、函数指针数组（把函数的地址存放到数组中）
#include
int Add(int x,int y)
{
return x+y;
}
int Sub(int x,int y)
{
return x-y;
}
int Mul(int x,int y)
{
return x*y;
}
int Div(int x,int y)
{
return x/y;
}
int main()
{
int(*pa[4])(int,int)={Add,Sum,Mul,Div};
int i=0;
for(i=0;i<4;i++)
{
printf("%s ",pa[i](2,3)); //5 -1 6 0
}
return 0;
} 七、数据类型
7.1结构体含义
结构体是一些值的集合，这些值为成员变量，结构体的每个成员可以是不同类型的变量。
结构体成员的变量可以说标量、数组、指针，甚至是其它结构体，如下；
#include
struct S //struct为结构体的关键字 S为结构体名 struct S为结构体类型
{
int a;
char b;
char arr[20];
double d;
}s1,s2,s3; //此时s1 s2 s3为全局变量。要尽量少的使用全局变量
struct T
{
char ch[10];
struct S s;
char *pc;
};
int main()
{
char arr[]="hello\n";
struct T t={"haha",{10,"w","hello world",3.14},arr};
printf("%s\n",t.ch); //haha
printf("%s\n",t.s.arr); //hello word
return 0;
} 7.2结构体内存对齐
对齐规则：①第一个成员在与结构体变量偏移量为0处
②其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处。
对齐数=编译器默认的对齐数与该成员的较小值
③结构体的总大小为最大对齐数（每个成员变量都有一个对齐数）的整数倍。
④如果嵌套了结构体，嵌套的结构体对齐到（开始于）自己的最大对齐数的整数倍处；结构体的整体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。
7.3位运算符
（<< >> ~ | & ^） 只能作用于整数
移位运算： 左移<< 左边丢弃，右边补零，即乘2；右移>>，移动的是二进制位，即除2。
按位与：00000111（7） 0&0=0，0&1=0，1&1=1
（&） 00000101（5）
————————————————————
00000101（5）
按位或：00000111（7） 0|0=0，0|1=1，1|1=1
（|） 00000101（5）
——————————————————-
00000111（7）
异或
#include
int main() // 0^0=0,0^1=1,1^1=0
{
int a=3; // a=011
int b=4; // （^) b=100
a=a^b; // ————————————
b=b^a; // a=111 (a^b的结果，a变为7)
a=a^b; // (^) b=100
printf("a=%d,b=%d",a,b); // ————————————
return 0; // b=011 (b^a的结果，b变为3)
} // (^) a=111
// ————————————
// a=100 (a^b的结果，a变为4) 7.4位段
1、位段与结构体相似，位段的成员后面有一个冒号和一个数字，且成员位整型数据类型。位段不具有跨平台性。
2、位段的使用时为了节省空间，位段成员后面的数字为bit，一个字节=8个bit。
3、一个位段必须存储在同一存储单元中，不能跨两个单元，如果第一个单元空间不能容纳下一位段位，则该空间不用，而从下一个单元起存放该位段。
7.5枚举
1、枚举就是指把可能的值一一列举出来，变量的值只限于列举出来的值的范围内。
2、每一个枚举元素都代表一个整数，默认的顺序从0开始，也可以给每个元素赋初值,但是不能给每个元素赋值
enum Weekday {sun=7,mon,tue,wed,thu,fri,sat,};
// 1 2 3 4 5 67.6共用体 （联合体）
1、几个不同的变量共享同一段内存的结构，称为"共用体"类型的结构。
2、共用体变量所占的内存大小等于最大的成员的大小。当最大成员的大小不是最大对齐数的整数倍时，就要对齐到最大对齐数的整数倍。
union un
{
int i; //4
char arr[5]; //5
}
int main()
{
union un u;
printf("%d",sizeof(u)); //结果为8
return 0;
}八、文件
8.1文件的分类
数据文件分为ASCII文件（文本文件）和二进制文件。
字符一律以ASCII形式存储，数值型数据既可以用ASCII形式存储也可以用二进制形式存储。
8.2文件的使用
#include
#include
#include
int main()
{
FILE *fp;
fp=fopen("text.txt","r");
if(fp==NULL)
{
printf("%s\n",strerror(erron));//打开失败
}
//打开成功
//读写文件
//关闭文件
fclose(fp);
fp=NULL;
return 0;
} 
8.3文件的顺序读写
stdin键盘 stdout屏幕
| 函数名 | 调用形式 | 功能 |
| fgetc(输入) | fgetc(fp) | 从fp指向的文件读入一个字符。 |
| fputc | fputc(ch,fp) | 把字符ch写到文件指针变量fp指向的文件中。 |
| fgets(输入) | fgets(str,n,fp) | 从fp指向的文件读入一个长度为n-1的字符串，存放到字符数组str中。 |
| fputs | fputs(str,fp) | 把str所指向的字符串写到文件指针变量fp所指向的文件中。 |
| fscanf(输入) | (文件指针，格式字符串，输出表列) 读 | |
| fprintf | (文件指针，格式字符串，输入表列) 写 | |
| fread | (buffer,size,count,fp) | buffer:是一个地址；size:要读写的字节数；count:要读写多少个数据项；fp：FILE类型指针。二者为二进制方式 |
| fwrite | (buffer,size,count,fp) | |
struct S
{
char name[20];
int age;
double score;
};
int main()
{
struct S s={"张三",20,60.6};
FILE *pf=fopen("text.txt","wb");
if(pf==NULL)
{
return 0;
}
fwrite(&s,sizeof(struct S),1,pf);
fclose(pf);
pf= NULL;
return 0;
}九、预处理
就是进行文本操作：①#include 头文件的包含 ②注释删除，使用空格替换注释③#define
C语言内定的预定义符号 ，如下：
__FILE__ //代码的名称以及绝对路径
__LINE__ //代码所在的行号
__DATE__ //代码执行日期
__TIME__ //代码执行时间9.1宏定义
#define 标识符 字符串
宏是完整替换，不是传参！
在书写宏时，要注意括号的使用。
#define Fun(x) x*x
int main()
{
int a=5,b=2;
Fun(a); //5*5=25
Fun(a)+Fun(b); //5*5+2*2=29
Fun(a+b); //5+2*5+2=5+10+2=17
Fun(a)/Fun(b); //5*5/2*2=25/2*2=25
}宏的优点：①宏比函数在程序的规模和速度方面更胜一筹 ②宏是类型无关的，可适用于整型、长整型、浮点型等的关系运算。
宏的缺点：①无法调试②无类型，不严谨③由于运算优先级的问题，结果可能会出错④每次使用宏的时候，都会有一段宏定义的代码插入到程序中。
9.2条件编译
条件编译：有时希望程序中的一部分内容只在满足一定条件时才能进行编译。
#ifdef 表示符
程序段1
#else
程序段2 //也可以没有#else
#endif若所指定的标识符已经被#define指令定义过，则在程序编译阶段对程序段1进行编译；否则编译程序段2。
#ifndef 表示符
程序段1
#else
程序段2 //也可以没有#else
#endif与第一种形式相比，只是第一行不同：将ifdef改为ifndef。它的作用是：若指定的标识符未被定义过，则编译程序段1；否则编译程序段2.这种形式与第一种形式的作用相反。
9.3文件包含处理
#include<文件名> 应用库函数
#include"文件名" 自己创建