C语言初学

C语言初学

　　以前有了解一点点Java和Python，最近开始学习C语言，做此博客来记录我的学习过程。如有不对不妥之处，请大家斧正。

　　什么是C语言呢，百科是这样介绍的：C语言是一门面向过程的、抽象化的通用程序设计语言，广泛应用于底层开发。

　　总之呢，C语言是几乎所有编程语言的先驱与灵感的来源，Perl，PHP，Python和Ruby都是用它写的，同样什么Microsoft Windows，Mac OS X，还有GNU/Linu这些操作系统，都是靠它写出来的。所以他的重要性不言而喻了。当然我的初衷是为了后面的算法而学习。

　　下面开始我的记录：

一、C语言的基本语句

1、固定格式

 

#include <stdio.h>
int main()
{
 　return 0;
　　}

所有的 C 语言程序都需要包含 main() 函数。 代码从 main() 函数开始执行。

stdio.h 是一个头文件 (标准输入输出头文件) , #include 是一个预处理命令，用来引入头文件。 当编译器遇到 printf() 函数时，如果没有找到 stdio.h 头文件，会发生编译错误。

return 0; 语句用于表示退出程序。

2、printf语句

printf() 用于格式化输出到屏幕。printf() 函数在 "stdio.h" 头文件中声明。

在实际应用中，printf（）中能填入中文、英文、数字且不限制长度。

①

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    printf("我是"); 
    printf("C语言");
    printf("初学者。");
    return 0;
}

运行结果：

我是C语言初学者。

②

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    printf("我是	"); # 	表示输出一个tab符
    printf("C语言	");
    printf("初学者。
");
    return 0;
}

运行结果：

我是    C语言   初学者。

③

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    printf("我是
");  # 
表示输出一个回车
    printf("C语言
");
    printf("初学者。
");
    return 0;
}

运行结果：

我是
C语言
初学者。

注意：

①括弧里面一定要有且只能是双引号，我们输出的类容是双引号里面的内容。

②语句后面一定要有分号。在 C 程序中，分号是语句结束符。它表明一个逻辑实体的结束。所以每个语句必须以分号结束。

③如果一旦使用了printf语句，在最后那个语句后面最好都加上一个 ，如果不加的话，你在运行下一个程序时，他可能顺着上一个程序结果后面接着输出，看起来也非常不舒服。

3、int、float、double、char型数据

整数用int。带小数的用float或者double，其中double小数点后面允许的小数比float多，当然占用空间也比float多。平常练习时，其实float的位数也够我们用，所以平时爱用哪个用哪个。如果想用某个变量等于某个字母，使用char。

可以同时赋多个值，中间用逗号隔开。

int a = 100, b, c = 3; #末尾一定要有分号

相当于

int a = 100;

int b;

int c = 3;

或

int a, b, c;

a = 100;

c = 5;

其中字母也能做加减法，大写字母加32等于他对于的小写字母。注意的是，定义字母的时候一定是单引号('')。即：

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    char x = 'A';
    x = x + 32;
    printf("x = %c",a);
    return 0;
}

输出结果：

x = a

其中a = a + 32也可以写成a += 32：

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    char x = 'A';
    x += 32;
    printf("x = %c",x);
    return 0;
}

同理加减乘除都可以写作这种形式：

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    char x = 'A', y = 'b';
    int z1 = 10, z2 = 10;
    x += 32;
    y -= 32;
    z1 *= 2;
    z2 /= 2;
    printf("x = %c, y = %c, z1 = %d, z2 = %d",x,y,z1,z2);
    return 0;
}

输出结果：

x = a, y = B, z1 = 20, z2 = 5

4、用printf语句输出int、float、double、char型数据

int类型输出用%d代替。

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    int a = 5;
    printf("a = %d",a);
    return 0;
}

小数类型(float、double)输出用%f代替。

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    double a = 3.14;
    printf("a = %f",a);
    return 0;
}

char类型输出用%c代替。

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    char a = 'A' + 32;
    printf("a = %c",a);
    return 0;
}

当定义的数在运算后非常大时，就可以用科学计数法，输出的形式用%e。

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    double a = 152.6752445;
    printf("a = %e",a);
    return 0;
}

输出结果：

a = 1.526752e+002

特殊的输出方法比如输出的形式为printf("%5d",a)，这个5是指输出的空间为5，比如输出900,900占三个格，则前面补两个空格，如果输出位数大于预定位数，则按实际位数输出。

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    int a = 900, b = 50000;
    printf("%5d,%5d",a,b);
    return 0;
}

输出结果：

  900,50000

如输出的形式为printf("%-5d。",a)，符号就是在后面补空格，比如输出500,500占三个格，则后面补两个空格。

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    int a = 900;
    printf("%-5d。",a);
    return 0;
}

输出结果：

900  。

如果输出的形式为printf("%.2f",a)，就是保留两位小数的意思。

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    double a = 3.1415926;
    printf("%.2f",a);
    return 0;
}

输出结果：

3.14

当然我们可以将上面组合使用，如果输出的形式为printf("%8.2f。 ",a)，就是占8个位置，并且保留两位小数的意思。

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    double a = 23.1415926;
    printf("%8.2f。
",a);
    printf("%-8.2f。
",a);
    return 0;
}

输出结果：

   23.14。
23.14   。

5、用scanf语句输入int、float、double、char型数据

scanf 的功能用一句话来概括就是“通过键盘给程序中的变量赋值”。同时，使用scanf输入时，变量值前面要带&符号，而printf输出时不用。

int型

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    int a, b;
    printf("请输入您的a与b的值。（格式：a,b）
"); 
    scanf("%d,%d",&a,&b);
    printf("您的a = %d, b = %d
",a,b); 
    return 0;
}

输出结果：

请输入您的a与b的值。（格式：a,b）
10,20
您的a = 10, b = 20

float型

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    float a, b;
    printf("请输入您的a与b的值。（格式：a,b）
"); 
    scanf("%f,%f",&a,&b);
    printf("您的a = %f, b = %f
",a,b); 
    return 0;
}

输出结果：

请输入您的a与b的值。（格式：a,b）
3.14,10.596
您的a = 3.140000, b = 10.596000

double型

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    double a, b;
    printf("请输入您的a与b的值。（格式：a,b）
"); 
    scanf("%lf,%lf",&a,&b);
    printf("您的a = %f, b = %f
",a,b); 
    return 0;
}

输出结果：

请输入您的a与b的值。（格式：a,b）
16.468,1156.23
您的a = 16.468000, b = 1156.230000

值得一提的是，double类型输出和float类型一样用%f，二输入时两者却不相同，float依旧用%f，而double却是用%lf。

char型

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    char a, b;
    printf("请输入您的a与b的值。（格式：a,b）
"); 
    scanf("%c,%c",&a,&b);
    printf("您的a = %c, b = %c
",a,b); 
    return 0;
}

输出结果：

请输入您的a与b的值。（格式：a,b）
x,z
您的a = x, b = z

注意：putchar()语句和getchar()语句

这两个语句都是与字符挂钩的，putchar()是从键盘上获取字符，getchar()是输出字符。也就是说putchar()能代替scanf(“%c”,&a),getchar()能代替printf(“%c”,a)。

请输入：
b
您的值为：
b

二、选择(判断)语句

1、if语句

一个 if 语句 由一个布尔表达式后跟一个或多个语句组成。

C 语言中 if 语句的语法：

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    if(expr1)
    {
        //codes(如果布尔表达式为真将执行的语句)
    }
    else if(expr2)
    {
        //code
     } 
    else if(expr3)
     ……
    else{
         //code
     } 
    return 0;
}

执行时，会依照书写顺序，依次判断各个expr，如果有一个为真，则执行后续的{}内语句，并不再执行后续判断，而是直接从out of check开始执行。

else if的数量不限，可以不存在，也可以有任意多组。

else同样可以不存在。

每个else 与最其之前最近的没有匹配else的if相结合。

判断执行的语句{}部分，大括号对可以省略，省略后，if仅对其下一语句生效。

2、switch语句

一个 switch 语句允许测试一个变量等于多个值时的情况。每个值称为一个 case，且被测试的变量会对每个 switch case 进行检查。

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    switch(整形表达式)
    {
        case 常量表达式1: 语句1; 
        case 常量表达式2: 语句2;
        …… 
        case 常量表达式n: 语句n;
        default: 语句n+1; 
    } 
    return 0;
}

注意：表达式的值与case后的值相同则进入，case顺序不影响结果

与if语句的不同：
If语句中若判断为真则只执行这个判断后的语句，执行完就跳出if语句，而switch语句不会在执行判断为真后的语句之后跳出循环，而是继续执行后面所有case语句。所以一般我们经常会在每一case语句之后增加break语句，使每一次执行之后均可跳出switch语句，从而避免输出不应有的结果。

一个 switch 语句可以有一个可选的 default case，出现在 switch 的结尾。default case 可用于在上面所有 case 都不为真时执行一个任务。default case 中的 break 语句不是必需的。

3、expr1 ? expr2 : expr3(三元运算符)

百度百科：三目运算符，又称条件运算符，是计算机语言（c,c++,java等）的重要组成部分。它是唯一有3个操作数的运算符，所以有时又称为三元运算符。一般来说，三目运算符的结合性是右结合的。

其中，expr1、expr2和 expr3是表达式。请注意，冒号的使用和位置。

对于条件表达式b ? x : y，先计算条件b，然后进行判断。如果b的值为true，计算x的值，运算结果为x的值；否则，计算y的值，运算结果为y的值。一个条件表达式绝不会既计算x，又计算y。例如：

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    int num;
    printf("请输入一个数字：");
    scanf("%d",&num);
    (num%2==0?printf("偶数"):printf("奇数"));
    return 0;
}

输出结果：

请输入一个数字：21
奇数

三、循环语句

1、while循环(一般做数学运算)

只要给定的条件为真，C语言中的while循环语句会重复执行一个目标语句。

C语言中while循环的语法如下所示。

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    while(expr)
    {
        语句; 
    }
    return 0;
}

在这里，语句可以是一个单独的语句，也可以是几个语句组成的代码块。

语句可以是任意的表达式，当为任意非零值时都为true。当条件为true时执行循环。当条件为false时，退出循环，程序流将继续执行紧接着循环的下一条语句。

2、do……while循环

不像for和while循环，它们是在循环头部测试循环条件。在C语言中，do…while循环是在循环的尾部检查它的条件。所以do…while循环会确保至少执行一次循环。

C语言中do…while循环的语法如下所示。

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    do{
        语句; 
    }
    return 0;
}

在这里，条件表达式出现在循环的尾部，所以循环中的语句会在条件被测试之前至少执行一次。如果条件为真，控制流会跳转回上面的do，然后重新执行循环中的语句。这个过程会不断重复，直到给定条件变为假为止。

3、for循环

for循环允许您编写一个执行指定次数的循环控制结构。

for 循环语句的一般形式为：

 

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    for(表达式1;表达式2;表达式3)
    {
        语句; 
    } 
    return 0;
}

注意：

①表达式1、表达式2和表达式3之间是用分号;隔开的，千万不要写成逗号。

②for (表达式1; 表达式2; 表达式3)的后面千万不要加分号，很多初学(比如我)都会犯这种错误——会情不自禁地在后面加分号。

关于自增和自减

到for循环这，大家可能就对自增自减有了很大的困惑。我在之前的Java的学习中第一次接触到自增自减也是抓耳挠腮的。我来分享下我对他们的理解。

自增运算符++使操作数的值加1,其操作数为变量。++i表示，i自增1后再参与其它运算；而i++则是i参与运算后，i的值再自增1。

简单地说++i和i++在单独使用时，都表示i=i+1。而a=++i就相当于i=i+1，a=i；a=i++就相当于a=i，i=i+1。同理，自减运算符--与之类似，不予列出。

4、用break，continue提前终止循环

break语句，它不仅可以跳出“循环体”，还可以跳出switch。但事实上break也只能用于这两种情况。break语句几乎不能用于循环语句和switch语句之外的任何其他语句中。
不管是for循环，还是while循环，或者是do…while循环，都可以用break跳出来，但是break只能跳出一层循环。当有多层循环嵌套的时候，break只能跳出“包裹”它的最里面的那一层循环，无法一次跳出所有循环。continue语句和break语句的区别是，continue语句只结束本次循环，而不是终止整个循环。break语句则是结束整个循环过程，不再判断执行循环的条件是否成立。

四、数组

1、定义数组

一维数组

C语言支持数组数据结构，它可以存储一个固定大小的相同类型元素的顺序集合。数组包含给定类型的一些对象，并将这些对象依次存储在连续的内存空间中。每个独立的对象被称为数组的元素。

在C中要声明一个数组，需要制定元素的类型和元素的数量，如下所示：

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    type arrayName [arraySize];
    return 0;
}

arraySize必须是一个大于零的整数常量，type 可以是任意有效的C数据类型，如int，char，double等，也可以是个变量。

二维数组

二维数组定义的一般形式是：

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    type arrayName [arraySize1][arraySize2];
    return 0;
}

我们可以把二维数组看成一个矩阵，有行有列，arraySize1表示行数，arraySize2表示列数，想要得到数组中某个元素，则需指明该元素的行和列。但是二维数组的位置永远是0开始。

2、定义和初始化字符数组

在c 语言中，将字符串作为字符数组来处理。

字符数组的初始化，最容易理解的方式就是逐个字符赋给数组中各元素：

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    char str1[12]={'h','e','l','l','o'};
    printf("str1的类容：%s
",str1);
    return 0;
}

输出结果：

str1的类容：hello

可以用字符串常量来初始化字符数组：char str[ ]={"I am happy"};与上面等价。

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    char str2[ ]={"hello"};
    printf("str2的类容：%s
",str2);
    return 0;
}

输出结果：

str2的类容：hello

注意：上述这种字符数组的整体赋值只能在字符数组初始化时使用，不能用于字符数组的赋值，字符数组的赋值只能对其元素一一赋值。

3、输入、输出字符数组

逐个字符输入输出，用个个格式符%c输入或输出一个字符

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    char str1[12]={'h','e','l','l','o'};
    printf("str[0]的类容：%c
",str1[0]);
    return 0;
} 

输出结果：

str[0]的类容：h

将整个字符串一次输入或输出。用%s格式符，意思是对字符串的输入输出。上面列子有使用。

五、函数

函数是一组一起执行一个任务的语句。每个C程序都至少有一个函数，即主函数 main() ，所有简单的程序都可以定义其他额外的函数。我们可以把代码划分到不同的函数中。如何划分代码到不同的函数中是我们自己来决定的，但在逻辑上，划分通常是根据每个函数执行一个特定的任务来进行的。函数声明告诉编译器函数的名称、返回类型和参数。函数定义提供了函数的实际主体。函数还有很多叫法，比如方法、子例程或程序等等。

从形式上看，函数可分为两类：有参函数和无参函数

1、调用有参函数

有参函数，是指在主调函数调用被调函数时，主调函数通过参数向被调函数传递数据。在一般情况下，有参函数在执行被调函数时会得到一个值并返回给主调函数使用。
定义有参函数的一般形式为：

 

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    函数类型 函数名(参数类型1 参数名1, 参数类型2 参数名2, …, 参数类型n 参数名n)
    {
        声明部分;
        语句部分;
    }
    return 0;
} 

参数可以是一个，也可以是多个。

2、调用无参函数

所谓无参函数，是指在主调函数调用被调函数时，主调函数不向被调函数传递数据。无参函数一般用来执行特定的功能，可以有返回值，也可以没有返回值，但一般以没有返回值居多。无参函数一般用来独立地完成某个功能，它不接收用户传递的数据。

定义无参函数的一般形式为：

 

#include<stdio.h> 

int main()
{    
    函数类型 函数名()
    {
         
           声明部分
           语句部分
    }
    return 0;
}