初識C語言

本章節的筆記只是對C語言的基礎知識的一個小概括

詳細的講解筆記后續會細講

一、C語言的概念

C語言就是一門通用的計算機語言，廣泛應用于底層開發，

二、第一個C語言程式

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("hello world\n");
    return 0;
}

說明：

1. #include <stdio.h>是該程式的頭檔案，因為該函式運用到了printf()函式，所以需要引頭檔案，
2. 接下來是一個main()函式，C語言有規定，一個完整的C語言程式由一個或多個函陣列成，必須有且只有一個main()函式，其可以出現在程式任何位置，程式由此開始執行，也結束于此，
3. printf()是一個標準輸出函式，
4. return 0的作用是向作業系統回傳一個零值，表示程式正常執行完畢，

三、資料型別

型別名稱

• char 字符資料型別
• short 短整型
• int 整型
• long 長整型
• long long 更長的整形
• float 單精度浮點數
• double 雙精度浮點數
• unsigned int 無符號整型
• unsigned short 無符號短整型
• unsigned long 無符號長整型
• 以及更多

格式控制

• %c 字符
• %hd 短整型
• %d 整型
• %s 字串
• %f 單精度浮點數
• %lf 雙精度浮點數
• %p 地址格式
• %x 十六進制
• %o 八進制

型別的大小

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("%d\n",sizeof(char));
    printf("%d\n",sizeof(short));
    printf("%d\n",sizeof(int));
    printf("%d\n",sizeof(long));
    printf("%d\n",sizeof(long long));
    printf("%d\n",sizeof(float));
    printf("%d\n",sizeof(double));
    printf("%d\n",sizeof(long double));
    return 0;
}

結果：

說明：

關于sizeof()的說明
(1)sizeof()的括號內的內容是不進行計算的
(2)sizeof()是運算子不是函式
(3)sizeof()運算子有以下兩種格式
	1.用于求得運算式的值所占記憶體的位元組數，其格式如下：
		sizeof 運算式
	2.用于求得某種資料型別的量所占記憶體的位元組數，其格式如下：
		sizeof (運算式)

型別的使用

char ch = 'w';
float weight = 101.5;
int salary = 20000;

四、常量、變數

常量、變數的概念

數學中常數的概念：常數是指固定不變的數值，比如圓周率、真空光速等，

數學中變數的概念：變數是指沒有固定的值，可以改變其值，有字母符號來表示，比如y=f(x)，x是自變數，y是因變數，

計算機中常量的概念：常量是指在程式運行程序中其值不能改變的量，比如數值和字符值本身就是常量，

計算機中變數的概念：變數是指在程式運行期間其值可以改變的量，比如前面的int a,a就是變數，

定義變數的方法

int age = 150;
float weight = 45.5f;
char ch = 'w';

變數的分類

• 區域變數
• 全域變數

#include <stdio.h>
int global = 2019;//全域變數
int main()
{
    int local = 2018;//區域變數
    int global = 2020;//區域變數
    printf("global = %d\n",global);
    return 0;
}

總結：

當區域變數和全域變數同名的時候，區域變數優先使用

變數的使用

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a=0,b=0,sum=0;
    printf("請輸入兩個運算元:>");
    scanf("%d%d",&a,&b);//輸入函式
    sum = a + b;
    printf("sum = %d\n",sum);//輸出函式
    return 0;
}

說明：scanf()等函式使用時存在不安全，若使用VS提供的函式則會存在跨平臺障礙，固應在源檔案第一行寫

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

由此來忽略函式存在不安全的警告或錯誤，

使默認有這句話的話應該打開VS2019的檔案位置??Program Files (x86)??Microsoft Visual Studio??2019??Professional??在搜索框內搜vcprojectitems并點??右擊newc++file,用Notepad++寫上那句話并保存就可以每次默認忽略不安全問題，

變數的作用域和生命周期

作用域

作用域概念：一段程式代碼中所用到的名字并不總是有效/可用 的 而限定這個名字的可用性的代碼范圍就是這個名字的作用域，

1. 區域變數的作用域是變數所在的區域范圍，
2. 全域變數的作用域是整個工程，在工程的另一個檔案里用到該全域變數時需要進行申明，就需要用到extern關鍵字，比如extern int global;

生命周期

生命周期概念：變數的創建到變數的銷毀之間的一個時間段

1. 區域變數的生命周期是：進入作用域生命周期開始，出作用域生命周期結束，
2. 全域變數的生命周期是：整個程式的生命周期，

常量

常量的分類

• 字面常量
• const修飾的常變數
• #define定義的識別符號常量
• 列舉常量

#include <stdio.h>
#define MAX 5+5//#define定義的 識別符號常量，但凡MAX出現，那就相當于5+5(不是10)
enum Sex//列舉常量的應用，enum Sex就是一個型別
{
    MALE,
    FEMALE,
    SECRET
};
int main()
{
    52.4;//字面常量
    const float a = 5;
    //const 修飾的常量，經此常變數a將不可改變(a本質上仍然是變數，不可以放在陣列的[]中)，不然會報錯
    return 0;
}

五、字串、轉義字符、注釋

字串

字串是由一對" "括起來的字符序列(包括轉義字符)，其結束標志是\0,計算字串長度的時候 \0 是結束標志，不算作字串，但是會占記憶體一個位元組，

#include <stdio.h>
//列印字符
int main()
{
    char arr1[] = "Hello";
    char arr2[] = {'H','e','l','l','o'};
    printf("%s\n",arr1);//正常列印
    printf("%s\n",arr2);//會有亂碼，因為字符列印唯有遇到\0才會停止
    return 0；
}

轉義字符

轉義字符的概念：以’'開頭的特殊字符序列，也是字符常量的一種，記憶體中占一個位元組

注釋

注釋用于不需要的代碼，可以注釋掉或者代碼比較難懂，可以加注釋

分格：

1./*xxxxxx*/  缺陷：不能嵌套注釋
2.//xxxxxxxx  可以注釋一行也可以注釋多行，推薦

六、選擇陳述句

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 3,b = 5;
    if(a > b)
        printf("%d",a);//運用if-else陳述句，輸出較大值
    else
        printf("%d",b);
    return 0;
}

七、回圈陳述句

• while 陳述句
• for 陳述句
• do…while陳述句

//while回圈的實作
#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 0;
    while(i < 10)
    {
        printf("%d",i);
        i++;
    }
    return 0;
}

八、函式

#include <stdio.h>
int Add(int a,int b)
{
    return a + b;
}
int main()
{
    int a = 0,b = 0,sum = 0;
    scanf("%d %d",&a,&b);
    sum = Add(a,b);
    printf("%d",sum);
    return 0;
}

函式的特點就是簡化代碼，方便代碼的重復使用

九、陣列

陣列的概念：一組相同型別元素的集合

陣列的定義

int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}

• 陣列可以不完全定義，未定義的就算0
• 陣列的[ ]中不可以是變數
• 陣列的下標從0開始

陣列的使用

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 0;
    int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    while(i<10)
    {
        printf("%d ",arr[i]);
    }
    return 0;
}

十、運算子

算術運算子 例如：+ - * / %

移位運算子 例如：>> <<

位運算子 例如：& ^ |

賦值運算子 例如：= += -= *= /= &= ^= != >>= <<=

單目運算子 例如：！ - + & sizeof – ++ ~ (型別)

關系運算子 例如：> >= < <= != ==

邏輯運算子 例如：&& ||

條件運算子 例如：exp1 ? exp2 : exp3(exp1條件為真則執行exp2,為假則執行exp3)

逗號運算式 例如 ：exp1, exp2, exp3, …expN(從左向右計算，整個運算式結果是最后一個運算式的結果)

下標參考、函式呼叫和結構成員 例如：[] () . ->

十一、常見關鍵字

C語言提供的關鍵字，不能自己創建關鍵字

關鍵字不能做變數名

簡單介紹幾個：

1. typedef

   typedef 型別定義，就是對型別的重命名

   typedef unsigned int u_int;
   //將unsigned int重命名為u_int,u_int變成了一個型別名
   int main()
   {
       unsigned int num1 = 0;
       u_int num2 = 0;//這一句起的作用和上一句是一樣的
       return 0;
   }
   

2. static

• static修飾區域變數

  改變了區域變數的生命周期，本質上是改變了變數的存盤型別，從存盤在堆疊區到存盤到靜態區，

• static 修飾全域變數

  使得這個全域變數只能在自己所在的源檔案內部可以使用，其他源檔案不能使用，

• static修飾函式

  使這個函式只能在本源檔案內使用，不能在其他源檔案內使

  十二、#define 定義常量和宏

  #define MAX 100//define 定義識別符號常量
  #define ADD(x,y) ((x)+(y))//define 定義宏
  #include <stdio.h>
  int main()
  {
      int sum = ADD(2,3);//5
      sum = 10*ADD(2,3);//50
      return 0;
  }
  

  十三、指標

  #include <stdio.h>
  int main()
  {
      int num = 10;
      int*ps = num;//num的地址存在了指標變數ps里
      *ps = 20;//解參考ps，ps指向變數num，因此可以來改變num中的值
      return 0;
  }
  

  指標大小在32位平臺是4個位元組，64位平臺是8個位元組

  十四、結構體

  #include <stdio.h>
  struct Stu
  {
      char name[20];
      int age;
      char sex[5];
  };
  int main()
  {
      struct Stu s = {"張三",20,"男"};//結構體的創建和初始化
      struct Stu*ps = &s;
      printf("%s %d %s",s.name,s.age,s.sex);//結構體變數.成員變數
      printf("%s %d %s",ps->name,ps->age,ps->sex);//結構體指標->成員變數名
      return 0;
  }