初识C语言（C语言笔记，简述C语言的部分知识点）

一、什么是C语言

C语言是一门面向过程的计算机编程语言，最常见用于底层开发。所谓计算机就是由应用软件、操作系统、驱动层、硬件等组成，在操作系统（含操作系统）之下的部分都叫做底层（下层）。

C语言是一门国际上最通用的计算机语言，为了避免因为各开发厂商根据自己的需求而构建不同的C语言体系，所以美国国家标准局制定了一套完整的美国国家标准C语言语法，为ANSI C，作为C语言最初的标准。现在最常用的C语言国际标准为c89和c90，最新的C语言标准为c11；

主流的编译器主要有Clang、GCC、WIN-TC、MSVC等

注：什么是编译？

c/c++是编译型计算机语言，编译是一个对代码进行处理的动作。一个test.c文件通过编译、链接后形成可执行文件test.exe。

二、第一个C语言程序

2.1 编译器

推荐使用vs，附：vs2022安装使用教程

2.2 第一个C语言程序的书写及注意事项

第一步：打开VS；

第二步：创建项目；

（1）创建新项目；

（2）选择空项目

①修改项目名称（有条理性）

②修改文件地址（自己创建一个专门的文件夹，路径不要出现中文名）

③完成；

第三步：创建源文件（.c文件）

（1）右击源文件；

（2）添加新建项——选择c++文件，将名称改为xxx.c形式；

第四步：写代码

#include//main函数是程序的入口，一个工程中main函数有且只有一个int main(){printf("hello world");return 0;}

注：使用vs编译器时，由于对于vs编译器来说scanf（输入函数）和printf（输出函数）都是不安全的函数，所以在运行过程当中，会出现函数报错的现象，因此需要在代码的最开头使用宏定义（#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS）来防止运行报错。

解决办法：

通过：Microsoft Visual Studio\2022\Community\Common7\IDE\VC\VCProjectItems找到一个叫做newc++file.cpp文件（直接通过文件夹查找也行），将此文件复制到桌面，通过记事本打开，将#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS粘贴进去，保存后关闭（使用管理员权限）。将修改过的文件重新粘贴回去，替换原来的文件。

原理：

vs每次创建源文件的时候，都会先拷贝一份newc++file.cpp中的内容，所以修改此文件，即可完成输入输出不报错处理；

三、数据类型

（1）以上表格打印整数类型均为十进制、无符号形式输出，如果想要了解更多，可以参考C语言类型输出语句；

（2）数据类型：定义变量/常量/数组等等；申请形式：数据类型 变量名/常量名/数组名=xxx（值）。

（3）数据类型有两种，一种是系统内置的数据类型，比如说char，int等；还有一种是自定义的数据类型，比如说枚举常量。

四、常量、变量

4.1 变量与常量

对于固定不变的值，我们直接定义常量：数据类型 常量名=xxx（值）；

对于可以改变的值，我们直接定义变量：数据类型 变量名=xxx（值）；

4.2 变量

4.2.1 局部变量与全局变量

变量分为全局变量和局部变量，相同级别的变量不能重复定义；

当全局变量和局部变量名字重复的情况下，局部变量优先级更高；

int main(){int num1=0;int num2=0;scanf("%d %d",&num1,&num2);int sum=num1+num2;printf("%d\n",sum);return 0;}

4.2.2 变量的作用域

（1）作用域是程序设计概念，通常来说，一段程序代码所用的名字并不总是有效的。而限定这个名字的代码范围就是这个名字的作用域；

（2）局部变量的作用域：变量所在的代码块内（离得最近的一个{}中）；

（3）全局变量的作用域：整个工程（如果来自不同的文件，需要用“extern 数据类型 变量名”来引用全局变量）；

4.2.3 变量的生命周期

（1）变量的生命周期指的是从变量的创建到销毁之间的一个时间段；

（2）局部变量的生命周期：从进入作用域时生命周期开始，到出作用域时生命周期结束；

（3）全局变量的生命周期：整个程序的生命周期；

4.3 常量的类别

4.3.1 字面常量

直接能从字面上看出来的叫做字面常量

int main(){printf("0101001");//直接能从字面上看出来的叫做字面常量return 0;}

4.3.2 以const修饰的常变量

以const修饰的常变量在C语言中只是在语法层面上限制了变量无法直接被修改，但是本质上还是一个变量，只是具有常量的属性，所以被称为常变量

int main(){const int a=0101001;//用const修饰的常变量一般情况下不可修改；printf("%d\n",a);return 0;}

4.3.3 以define定义的标识符常量

define定义的标识符常量格式为：#define 常量名值（无需；）

#define MAX 100#define STR "abcdefg"int main(){printf("%d\n",MAX);printf("%s\n",STR);RETURN 0;}

4.3.4 枚举常量

枚举常量：生活中可以一一列举出来保持不变的值；

enum Color{//三原色RED,GREEN,BLUE};int main(){enum Color a=RED;return 0;}

五、字符串、转义字符、注释

5.1 字符串

在C语言中，由双引号引起来的一串字符称为字符串字面值/字符串；在C语言中用字符数组存储字符串；

字符串的结束标志是一个\0的转义字符，在计算字符串长度的时候这个转义字符是结束标志，不算做字符串的内容；（计算字符串长度的函数：strlen（）——需要引用头文件）

int main(){char arr1[]="abc";char arr2[]={'a','b','c'};char arr3[]={'a','b','c','\0'};printf("%s\n",arr1);//abcprintf("%s\n",arr2);//abc烫烫烫烫烫abc（未接收到\0，因此乱码）printf("%s\n",arr3);//abcreturn 0；}

在计算机语言当中，底层的逻辑是二进制的语言，但我们通过键盘输入的并不是二进制的语言，是因为编译器通过ASCII码表查询了ASCII码值（输入的二进制数字转换为十进制）所对应的字符，从而读取。

完整的ASCII码表的链接参考：ASCII码表完整版

5.2 转义字符

在c语言中，有一些字符通过\的转义序列符，更改了他们原本所有的含义，从而获得了新的功能，这种字符我们称之为转义字符；

5.3 注释

1. 代码中有不需要的代码可以直接删除，也可以注释掉；

2.代码中有些代码对于自己和阅读者来说比较复杂，可以通过注释来解释和记忆；

3.在C语言中有（/*…*/）和（//）两种方式注释；

六、选择循环语句、函数和数组

6.1 选择语句与循环语句

C语言是结构化的程序设计语言，分为三种结构：顺序结构，选择结构，循环结构；

C语言中的选择结构有：if…else语句；switch语句；

C语言中的循环结构有：while语句、do…while语句、for循环语句；

6.2 函数

函数就是为了简化函数，提高代码的复用率。C语言中的将一段实现同一个功能的代码封装成函数，这样在需要这个功能的时候，可以直接函数调用，而无需书写全部过程，提高了代码的复用率。例如：将“求两个函数的和”封装成一个函数Add，这样以后在求两数之和时，可以直接调用Add函数。

int Add(int x,int y){return x+y;//将x+y作为Add的结果返回出去；也叫返回值；}int main(){int a,b;scanf("%d %d",&a,&b);//scanf为输入函数，&为取地址符，输入需要，输出不需要。int c=Add(a,b);//接收到Add的返回值a+b；printf("%d\n",c);return 0;}

6.3数组

数组是一组相同数据类型元素的集合；

创建数组的方式：数据类型 数组名[数组容量]={元素1，元素2，…，元素n}；

数组元素的下标：数组在申请元素的时候是连续的，有下标进行指向，数组的下标是从0开始的，也就是说第一个元素的下标是0，以此类推；

int main(){int arr[]={a,b,c,d,e,f,g};for(int i=0;i<7;i++}//for(初始条件;循环条件;附加条件）{};i++的意思就是i=i+1;{printf("%d\n",arr[i];}return 0;}

七、操作符

7.1 算术、移位、位、赋值操作符

int main(){int a=7/2;//结果为3，因为在C语言中的，当除号的两端都是整数的时候，执行的是整数除法float b=7/2.0;//只要两端有一个浮点数，就执行浮点数除法；int c=7%2;//取模；取模操作符的两个操作数只能是整数；printf("%d\n",a);//结果为3；printf("%.1f\n",b);//.1f的意思就是保留一位小数，.2f同理；printf("%d\n",c);//1return 0;}

7.2 单目操作符

只有一个操作数的操作符叫做单目操作符；

int main(){int a=10;int b=a++;//先使用，后++；相当于b=a;a=a+1;int c=++a;//先++，后使用；相当于a=a+1;c=a;printf("%d %d\n",a,b);//a=11;b=10printf("%d %d\n",a,c);//a=12;c=12return 0;}

（1）强制类型转换的格式：数据类型 变量名=（需要强制转换的类型）值；如果把浮点数进行强制类型转换成整数，则舍弃小数部分；

（2）sizeof是获取操作数的类型大小，可以对操作数使用，也可以对操作数的数据类型使用。如果对数组使用，则可以获取数组的大小。

（3）可以通过sizeof（arr）获取整个数组的大小，通过sizeof（arr[0]）获取单个元素的大小，通过sizeof（arr）/sizeof（arr[0]）获取数组元素的个数；

7.3 关系操作符（均用于判断大小/是否相等）

7.4 其他操作符

（1）逻辑操作符：（&&）逻辑与操作符；（||）逻辑或操作符；

（2）条件操作符：exp1？exp2:exp3——是一个三目操作符，如果表达式为真，则取exp2的值；如果表达式为假，则取exp3的值；

（3）逗号操作符：用于逗号表达式，逗号表达式就是用逗号隔开的一串表达式，特点是从左向右依次计算，整个表达式的结果是最后一个表达式的结果；

八、常用关键字、define定义常量和宏

8.1 常用关键字简介

关键字是C语言本身内置的，这些关键字都是语言本身预先设定好的，用户是不能自己创建关键字的；

变量命名的规则：

（1）变量的命名必须有意义（练习除外），比如提到年龄，一般都要用age；

（2）变量命名只能由字母、下划线和数字组成，不能有特殊字符，且不能以数字开头；

（3）变量的命名不能是关键字：但是可以进行大小写变化，比如For就可以；

8.2 特殊关键字讲解

8.2.1 关键字typedef

typedef是类型定义，主要指的是类型的重新定义。比如在定义无符号数时使用unsigned int太过于麻烦，可以使用（typedefunsigned int uint；）来重新定义类型，之后在定义无符号数时就可以直接用uint来定义了。

同理，type也常用于结构体定义，基本格式是：typedef 结构体名{}重定义名。之后在定义结构体时可以使用重定义名来定义了。

8.2.2 关键字static

作用：修饰变量和函数

（1）静态局部变量——用static关键字修饰局部变量

局部变量在进入函数时候创建，在出函数的时候销毁；使用static关键字对局部变量进行修饰后，在出了作用域的时候不会被销毁；

本质上：一般情况下局部变量的存储位置是在栈区中，用static关键字修饰局部变量后，改变了局部变量的存储位置，放入静态区中，从而起到保护的作用；

（2）静态全局变量——用static关键字修饰的全局变量

全局变量定义后可以在其他源文件中使用，只要用（extern 数据类型 变量名）的方式进行链接就可以了，这得益于全局变量的外部链接属性；

但是用static修饰全局变量的时候，这个全局变量的外部链接属性就变成了内部链接属性，其他源文件就不能再使用这个全局变量了。

（3）静态函数——用static关键字修饰函数

类比于静态全局变量，用static关键字修饰函数时，函数的外部链接属性变成了内部链接属性，其他源文件无法使用这个函数。

register——寄存器关键字——创建寄存器变量——register 数据类型 变量名=值；

只是建议将此变量放入寄存器中，以在大量使用时提高运行速度。（了解即可，无需掌握）

8.3 define定义常量和宏

#define MAX 1000 //define定义标识符常量；#define ADD(x,y) ((x)+(y))//宏名（宏的参数，是无类型的） （宏体）#includeint main(){int sum=ADD(2,3);printf("sum=%d\n",sum);return 0;}

define不是一个关键字，而是一个预处理指令

九、指针

9.1内存

内存是电脑上非常重要的存储器，计算机中程序的运行都是在内存上运行的。为了有效的进行内存的使用，会把内存划分为一个个较小的内存单元，每个内存单元的大小为1个字节。另外，为了有效的进行访问内存单元，会对内存单元进行编号，也就是所谓的内存单元的地址。

9.2 指针与指针变量

计算机对内存单元进行编号之后，对于我们来说内存的编号 =地址 = 指针；所以当我们创建一个变量用于存放内存单元的地址，也就是指针的时候，我们就把这个变量称之为指针变量。

int main(){int a=10;//向内存申请4个字节，存储10；printf("%p\n",&a);// &是取地址操作符；int* p=&a;//p就是指针变量，int代表的是指针变量p所指的内存中的值的数据类型，*是指针变量的标志*p=20;// *是解引用操作符，意思是通过p中存放的地址，找到p所指向的对象，*p就是p指向的对象printf("%d\n",a);//也就是说，*p和a指的是同一个值，在某种意义上来说是等同的。return 0;

对于指针变量来说，指针变量所存放的地址是那个变量/数组的首地址。

9.3 指针变量的大小

（1）不管是什么类型的指针，都是在创建指针变量，指针变量就是用来存放地址的。

（2）指针变量的大小取决于一个地址存放的时候需要多大的空间；

比如：在32位机器上，存放地址需要32个bit位，也就是4个byte，所以指针变量的大小是4个字节。换到64位机器上，也就是8个字节，即指针变量大小是8个字节。

十、结构体

结构体是C语言中特别重要的知识点，结构体使得C语言有能力描述复杂类型。

对于人来说，需要姓名、性别、年龄等信息来描述一个人的具体信息，而普通的数据类型无法对这一类的集合进行描述，因此C语言就给予了自定义类型的能力，而自定义类型中有一种叫做：结构体，通过关键字struct来实现；

结构体就是把一些单一类型的值组合在一起的行为；

struct Stu//学生{//成员char name[20];int age;char sex[10];char tele[12];};void print(struct Stu* ps){printf("%s %d %s %s\n", (*ps).name, (*ps).age, (*ps).sex, (*ps).tele);printf("%s %d %s %s\n", ps->name, ps->age, ps->sex, ps->tele);//结构体指针变量->成员名}int main(){struct Stu s = {"张三",20,"男","18133442636"};printf("%s %d %s %s\n", s.name, s.age, s.sex, s.tele);print(&s);return 0;}