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正文
一、C语言的优缺点
C语言是面向过程的程序设计语言，一门“死而不僵”的语言，优点是稳定、可靠、通用性极强，但是对大型程序来说面向过程的语言使用起来会比较麻烦。
二、格式化输入输出
1.从命令行获取输入内容
使用函数scanf("XX0XX1...",&YY0,&YY1,...)。其中&表示获得数据的地址，获取数据后放到这个地址中，XX是一般的数据类型比如%d、%o等，YY是要赋值的对象。使用转换说明%nXX也可以限制接收的个数，比如%7s、只接收7个字符装入字符串中。
2.输出内容到命令行
使用函数printf("%m.nXX0",XX1)。m表示占位个数、包括小数点的位置，少于实际长度将显示全部内容、多出实际长度将用空格填充（正数空格左填充，负数空格右填充），n表示取值个数（数值类型取小数点后边几位，字符串表示先取几位、后填充），之后按照这个格式输出；XX0是常见数据类型，比如%o八进制、%x十六进制、%e指数形式、%g自动选择、%u无符号整形、%s字符串（此时的n可以控制字符串输出的位数），另外可以外加 换行等转义字符。
3.C99输出的奇怪数
-1.#INF00负无穷、1.#INF00正无穷、NaN非数
三、语句和表达式
1.顺序、条件、循环语句
(1)switch_case
一般是顺序语句，程序从上到下、从左到右顺序执行；条件语句可以跳转，用if、else进行条件的判断，不过要注意的是这种特殊情况switch_case。表达式具有某个常量返回值，当符合case的常量时执行后边的语句块；如果需要跳出switch，在相应的case语句块后面加上break即可，否则程序会在符合的地方一直执行下去。
switch(表达式)
{
case 常量: 语句块
case 常量: 语句块
default: 语句块
}
(2)循环
先判断条件，符合后执行循环体；可以不执行循环体
while(表达式)语句;
先执行循环体，在判断条件，如果满足继续执行循环体；至少执行一次循环体
do 语句 while(表达式);
如果知道循环的具体范围，多数情况下都用for循环；表达式1做初始化用、表达式2是条件、表达式3一般用做自增自减
for(表达式1;表达式2;表达式3)语句
2.表达式
表达式就是一个可以运算的式子，容易出错的地方是运算符优先级：
| 优先级 | 运算符 |
| 0 | () [] . |
| 1 | ! 正+ 负- ~ ++ -- *指针取地址内容 |
| 2 | * / % |
| 3 | 加+ 减- |
| 4 | << >> >>> |
| 5 | < <= > >= instanceof |
| 6 | == != |
| 7 | 按位与& |
| 8 | ^ |
| 9 | | |
| 10 | && |
| 11 | ?: |
| 12 | = += -= *= /= % = &= |= ^= ~= <<= >>= >>>= |
四、数据类型
1.常规数据类型
(1)定义和修饰
除下表外其他数据类型修饰字：%o八进制，%x十六进制，%g自动选择格式不输出无意义的0
| 数据类型/数据类型限定字 | 格式化输入输出表示 | 大小 |
| short或usigned short | %h其他 | |
| char | %c | 字符型，占2个byte；1个byte占4个bit位 |
| char * | %s | 字符串，本身占4个byte |
| int | %d或%i | 整形,占4个byte位 |
| long | %ld | 长整形，占4个byte位 |
| unsigned | %u | 无符号整形，占4个byte位 |
| float | %f | 单精度浮点数，占4个byte位 |
| double | %lf | 双精度浮点数，占8个byte位 |
| long double | %Lf | |
| %n | 记录%n出现之前的所有字符数 | |
| static | 语句块外声明static，表示该变量只在声明它、包含它的文件可见； 语句块中声明static，这个变量在程序彻底结束前都不会丢失数据 | |
| const | 常量 | |
| volatitle | 数据是易变的，每次数据都必须从内存中获取、不允许编译器做优化 | |
| extern | extern声明的变量不会即刻分配空间 | |
| register | 希望将变量存储到寄存器中 |
(2)整型补充
整型和整型的除法得到的结果不等于理论值，而是对理论值的绝对值向下取整；数值类型的排序使用sort()会方便很多（默认从小到大排列，也可以自定义，需要头文件algorithm.h），比如sort(a,a+10,cmp);，对象a可以是数组也可以是其他含有数据的容器、cmp是自定义的函数。
(3)字符型补充
字符型变量可以用整形的方式读出，得到的是它的ASII码值，小写字母的ASCII码减去大写字母的ASCII码值为32
① 字符转义序列
| 名称 | 转义序列 |
| 警报 | a |
| 换行符 |
|
| 回车符 |
|
| 水平制表符 |
|
| 垂直制表符 | v |
| 反斜杠 | \ |
| 问号 | ? |
| 单引号 | ’ |
| 双引号 | ” |
| 回退符 | |
| 换页符 | f |
② 比较实用的函数
| 函数 | 头文件 | 作用 | 参数及说明 |
| toupper(‘XX’) | <ctype.h> | 将XX转大写 | XX是字符 |
| tolower(‘XX’) | <ctype.h> | 将XX转小写 | XX是字符 |
| getchar() | 从命令行接收一个字符 | 速度上比scanf要快 | |
| getch() | <conio.h> | 同步接收一个字符 | 解决“一闪而过”的问题 |
| putchar(XX) | 在命令行上打印一个字符 | 速度上比printf要快 | |
| sizeof(XX) | 获取数据类型在内存中的字节大小 | XX是任意一种数据类型 |
2.联合、枚举
union联合，它的内存空间是共用的，最终内存的大小取决于最大的那个对象；enum枚举，同一个作用域内如果对象对应里面的值，相当于得到里面的编号、编号从0开始，枚举对象可以是里面的任意值。
3.自定义的数据类型
C中的自定义数据类型指的是结构体struct，C++中还包括类；结构体名称就是类型的名称，访问里面元素可以点取，如果是结构体指针，还可以用箭头获取；结构体别名可以对结构体提前声明或定义，也是结构体的另一种名字，有别名的结构体可以像使用内置变量一样使用它。
(1)定义和初始化
struct
{
属性序列
}别名0或别名0初始化,别名1或别名1初始化...;
或者
struct 结构体名称
{
属性序列;
}别名0或别名0初始化,别名1或别名1初始化...;
或者
typedef struct 结构体名称
{
属性序列;
}别名0,别名1,...;
struct 结构体名称 自定义变量{属性序列对应的值};
五、指针和引用
指针pointer可以理解为地址序列的首地址，但是指针自身有一个用来区别其他指针的地址；加*表示读出地址中的数据、加&表示取地址，进入下一个地址pointer++或者++pointer。
1.指针的赋值
int i=8848;
int *p=&i;
或者
int i=8848;
int *p;
p=&i;
2.分配内存空间
可以用malloc()或者calloc()来分配空间、 calloc()将清空空间中的内容，用realloc()可以重新改变分配空间的大小而尽量不改变其中的内容，最后用free()释放这些空间；全局的指针malloc后需要显式调用free来销毁，比如作为类(C++)或者结构体属性的变量，局部分配的指针可以由编译器自动销毁；其中：
堆：用户申请的内存空间，如果不注意管理会在程序运行中造成内存泄漏，程序结束后才被系统回收
栈：分配局部变量、函数的空间
只读存储区：为常量、程序代码分配空间的地方
3.指针的用途
(1)数组元素是指针
比如char* planets[]，这是个很特殊的数组，数组的每个元素都是char*也即字符串，很明显每个元素的长度可以不同。
(2)指向指针的指针
倘若二级指针p分配有足够的内存空间，那么访问i行j列就是*(*(p+i)+j)，意思是二级指针p偏移i个单位、取地址得到一级指针，一级指针偏移j个单位、最终取地址中的数据。
(3)指向函数的指针
函数名是它自己的函数指针，函数指针比如double (*f)(double)，如果函数也类似这样的形式、这个函数指针f就可以指向它；函数指针也可以做成数组，比如void (*file_cmd[])(void)={new_cmd,open_cmd,close_cmd}，花括号中是定义过的函数，然后就像正常使用函数一样的使用file_cmd。
(4)受限指针
在一些底层文件上会看到受限指针，比如int* restrict p;，表示被指向的对象只允许p指针对它操作。
3.const限定字
const int* p，const在*左边，表示内容*p不能改变但是p的指向可以再变，这种情况做参数的时候比较常见；
int* const p，const在*右边，表示p的指向不能改变、一般在定义的时候就初始化了；
const后面的变量不能做左值、也不能做函数返回值，反之可以做左值或返回值；
const的数据可以赋值给非const的数据，如果是指针这会造成安全隐患！（C++中不允许这样的赋值）
4.引用
C中没有引用专门的内容，不过有必要补充下。当递归含有参数并且这个参数需要统一的时候，C++可以用引用来唯一指代这个对象，避免每一级递归都修改参数最终无法统一；C的一个解决办法是将这个参数定义为全局变量。
六、时间日期
1.用法
以一个程序为例，获取本地时间并格式化输出；其他更详细的介绍可以查阅参考文档。
time_t obj;
time(&obj);
struct tm* bag=localtime(&obj);
char str[30];
strftime(str,30,"%Y-%m-%d %H:%M:%S",bag);
printf("%s ",str);
七、字符串
C中的字符串变量就是字符串数组，这个数组的末尾装了空字符’ ’。
1.字符串的书写
如果字符串过长可以在句子后加，换行从头书写；或者在句后加”，换行再加上”，这是用空白字符串做拼接、是更好的做法。
2.字符串的赋值
C允许对字符串取下标，就像数组一样；另外注意总需要留出一个位置给空字符。用sizeof()可以求出数组的真实长度。
char p[]="june 14";
char k[]={'j','u','n','e',' ','1','4',' '};
const char* p=”abc”;
printf("%c ",p[1]);
printf("%c ",”abc”[1]);
3.字符数组和字符指针
char data0[]=”june 14”;
char* data1=”june 14”;
前者可以修改”june 14”中的内容，后者不可以，因为它没有分配内存空间。一种做法是字符指针指向已有的数组，另一种做法是为指针动态分配内存空间。
4.字符串的读写
scanf、gets可以实现读，gets与scanf不同的是它不会跳过空白字符、而且一定要注意输入的字符个数限制；
printf、puts可以实现写，puts与printf不同的是会在输出后自动添加换行符。
5.C语言的字符串库
#include <string.h>，函数的具体使用方法可以查看api文档
| strcpy | 字符串复制 |
| strlen | 字符串的长度，即字符串数组的实际长度-1 |
| strcat | 字符串的拼接 |
| strcmp | 字符串比较，返回0表示相等、1表示大于、-1表示小于 |
八、输入输出流
1.输入输出重定向
将文件作为输入传递给应用程序，或者将程序的输出保存到文件，比如demo是一个应用程序：
demo <in.dat
demo >out.dat
>和<可以同时出现，没有顺序的要求，如果出现错误将输出到屏幕。
2.文件输入/输出流
以写方式打开的文件不管打开是否成功最后都要关闭
(1)比较实用的函数
| tmpfile | 产生临时文件 |
| fopen | 打开文件 |
| fclose | 关闭文件 |
| fflush | 清理缓冲区 |
| remove | 删除文件 |
| rename | 重命名文件，文件是已经关闭了的 |
| fprintf | 对流格式化的输出，比如对stderr错误流输出 |
| fscanf | 从流中读出数据，成功返回1 |
| feof | 返回非零的值表明流中设置了文件末尾指示器 |
| ferror | 返回非零值表明设置了错误的指示器，也即读错误 |
| tmpnam(null); | 返回一个无重复的文件名 |
(2)文件的读写模式
带有+的模式从读转到写需要使用fflush()或者文件定位函数；二进制的文件读写模式在下面的基础上加上b，意思不变。
| r | 只读，文件不存在会出错 |
| w | 只写，文件不存在会新建 |
| a | 追加 |
| r+ | 读和写，从文件头开始 |
| w+ | 读和写，将覆盖原有内容 |
| a+ | 读和写，文件存在就追加 |
(3)扫描集
在类似scanf()的函数中可能会用到，scanf()是一个匹配的函数，会根据输入和扫描集匹配接收一些值。
扫描集默认各元素默认以空格作分隔；%*屏蔽与它相邻的后一个元素；%[集合]匹配出现在集合中的情况；%[^集合]匹配不在集合中的情况。
(4)文件内容的定位
| fseek | 设置文件位置 |
| ftell | 以长整型返回当前文件位置 |
| rewind | 文件位置设置在起始位置，同时清除错误指示器 |
| fgetpos | 超大文件中设置文件位置 |
| fsetpos | 超大文件中获取文件位置 |
(5)字符形式的输入输出
| fputc、fgetc | 输入输出，只做函数调用 |
| putc、getc | 输入输出，像宏一样调用、速度要快 |
| putchar、getchar | 标准输入输出 |
(6)字符串形式的输入输出
puts、gets用于标准输入输出流，puts会自动添加上换行符；fputs、fgets对流不挑剔，使用范围会更广些。
(3) 块形式的输入输出
fread、fwrite主要用于二进制流，比如结构体读写，返回值表示的是实际读入或写入的数量。
3.字符串输入/输出流
可以做格式化输入输出或者数据类型转换，其他类似的函数有atoi()、atof()、atol()、atoll()、itoa()、ltoa()，但是功能并没有这么强大
| sprintf(str,”%ld”,31415926); | 将数字输入到字符串str |
| snprintf(str,25,”%ld”,31415926); | 将数字输入到字符串str，实际大小不会超过限定的数目 |
| sscanf(str,”%d”,&a); | 将数据str给某变量a |
九、底层程序设计
1.宏定义
和预处理有关，预处理器：在编译前处理C程序，主要是宏定义、条件编译、文件包含，预处理器和编译器是不同的程序；预处理指令是以#开头的一些命令，它可以出现在程序的任何地方；预处理指令总是一行一行的定义，如果需要换行用字符
(1)预定义宏，编译器中已经定义过的宏
| __func__ | 正在运行的函数的名字 |
| __DATE__，__TIME__ | 编译的时间 |
| __FILE__ | 被编译的文件名 |
| __STDC__ | 是否支持C89或C99标准 |
(2)自定义定义宏
#undef 标识符可以取消某个标识符的定义，之后就可以更新标识符的定义
//标示符后面非注释的部分都是要替换的内容
#define 标识符 替换列表
//带参数的情况，为避免出错，替换列表需要括号，替换列表中的参数每次出现都需要括号；宏没有参数类型，可以接收任何类型的参数，但是无法用指//针指向一个宏、因为预处理后宏会被删除掉；尽量避免使用带有副作用的参数比如++、--，因为这样的宏更容易出错
#define 标识符(x1,x2,…,xn) 替换列表
动态参数，__VA_ARGS__表示的就是…的部分
#define TEST(condition,…) ((condition)?printf(“Passed test: %s ”,#condition):printf(__VA_ARGS__))
(3)#和##运算符
#运算符，将后一个元素转化成字符串
#define PRINT_INT(n) printf(#n “=%d ”,n);
//这个调用等价于 printf(“i/j=%d ”,i/j);
PRINT_INT(i/j);
##运算符，将参数和其他元素连接在一起，可以制作函数模板（C语言没有重载函数，但是可以得到近似的）
#define MK_ID(n) i##n
//等价于int i1，i2，i3;
int MK_ID(1),MK_ID(2),MK_ID(3);
(4)连接较长的宏
//连接表达式
#define 标识符 (表达式0,表达式1,…,表达式n)
//连接语句
#define 标识符
do{
语句0;
语句1;
…
语句n;
}while(0)
(5)条件编译
#ifdef、#ifndef可以判断这个宏是否被定义过，这样就可以给这个宏设置一些默认的值
#if 表达式1
表达式1为真时的代码
#elif 表达式2
表达式2为真时的代码
#elif 表达式3
表达式3为真时的代码
…
#else
其他情况的代码
#endif
(6)文件包含
(7)其他指令
//编译器定义过的特殊功能
#pragma 记号
2.数的进制
| 0x | 16进制，比如0x00ff，每一位表示4个bit位 |
3.运算符
考虑到可移植性，最好仅对无符号数（比如unsigned short）进行移位运算
| << | 左移位 |
| >> | 右移位 |
| ~ | 按位取反 |
| & | 按位与 |
| ^ | 按位异或 |
| | | 按位或 |
| |= | 设置某一位的值，比如i |= 0x0010把对应位设置为1 |
| &= | 清除某一位的值，比如i &= ~0x0010把对应位设置为0 |
(1)操作二进制某一位
| i |= 1<<j | 从右往左、将i的对应位置为1，j从0开始 |
| i &=~(1<<j) | 从右往左、将i的对应位置为0，j从0开始 |
| if(i&(1<<j)){} | 测试i的对应位置是否为1，j从0开始 |
(2)操作位域
顾名思义，就是操作遗传二进制序列
| 示例 | 说明 |
| i = i &~0x0070 | j<<4 | 先清除4到6位的值，然后将4到6位的值置为j |
| j = (i>>4) & 0x0007 | 获取4到6位的值 |
十、程序结构（函数、预处理、编写大型程序）
1.头文件、源文件
头文件指.h文件、源文件指.c文件，头文件只是声明、源文件具体来定义
2.将程序分为多个文件
对于较复杂或者庞大的程序来说这是很有用的，头文件中虽然也可以写定义的内容，但是最好只写声明、将具体的定义交给源文件。
3.引入文件
| #include <文件名> | 搜寻系统头文件所在的目录 |
| #include “文件名” | 先搜寻当前目录，再搜寻系统头文件所在的目录；文件名中可以有相对路径 |
| #include 标记 | 这个“标记”是用#define定义的 |
十一、标准库及其他库函数
布尔值：C89中没有布尔值，一种做法用0和1代替变量的真和假，但是并不直观；另一种做法是宏定义，#define TRUE 1、#define FALSE 0；C99对此有了进一步的/改进，提供了专门的数据类型_Bool，但是这个布尔值是用整型数据来代替的；除_Bool外，C99提供了一个新的头文件<stdbool.h>，更容易的使用布尔变量。
| 函数 | 头文件 | 说明 |
| assert(条件语句); | #include<cassert> | 异常处理，条件语句为真才能通过“测试” |
| _findfirst(const char*,struct _finddata_t*); _findnext(intptr_t,struct _finddata_t*); _findclose(); | #include<io.h> | 获取某个目录下的文件名及文件，不是标准库文件、但是为核心库提供支持。 |
十二、附录
1.CodeBlocks快捷键
| ctrl+d | 复制行或者选中块 |
| ctrl+滚轮 | 放缩内容大小 |
| ctrl+shift+c | 注释行或者选中块 |
| ctrl+shift+x | 反注释行或者选中块 |
| ctrl+l | 删除行或者选中块 |
| ctrl+g | 到达指定行 |
| ctrl+j | 自动补全框架 |
| ctrl+pgup | 到达上一个函数 |
| ctrl+pgdown | 到达下一个函数 |
| ctrl+r | 替换内容 |
| alt+拖动 | 拖动选中的内容 |
| alt+鼠标选中 | 编辑列 |
| f10 | 全屏 |
| f5 | 添加/去除断点 |
| f7 | next line |
| f8 | debug |
| f9 | 编译运行 |
| ctrl+b | 加书签 |
| alt+pgup/pgdn | 到上/下一个书签的位置 |
2.程序的调试方法
(1)CodeBlocks下使用Debug
可以点击continue/debug来快速检测循环内关键步骤的执行，另外使用一定的条件语句、减少测试的规模都可以调试数据规模比较大的程序，这是很有意义的；Debug会显示这个作用域之内的所有变量的值，但是不能直接显示出指针和表达式的数据
① 确定语法上没有错误，再考虑使用Debug来检测错误
② 声明用于测试的变量，下划线加上要测试的对象名字，之后把它们添加到需要测试的地方
③ 在函数开头、循环开头添加断点，可以方便的对这些地方进行测试，不想测试的时候也可以跳出
④ 运行Debug，跟踪最新变量的变化是否正确
⑤ 测试结束后，删除所有用于测试的变量
(2)宏定义结合printf
直接使用printf是可以的，但是对测试部分的代码每次都要删除添加，比较麻烦；优点是简单粗暴、适用范围广
//DEBUG的值为1表示测试，为0表示取消测试
#define DEBUG 1
//嵌入代码之中
#if DEBUG
测试用的代码
#endif
3.命令行的缓冲区大小和窗口大小
缓冲区大小是实际容纳内容的大小，如果某一方向的缓冲区大小大于窗口大小对应方向就会出现滚动条；窗口大小就是视觉上看到的窗口的大小。