[C.C++] C语言快速入门-C语言基础知识

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Honkers 2025-4-25 22:56:28 来自手机 | 显示全部楼层 |阅读模式

  这个c语言入门,目标人群是有代码基础的,例如你之前学过javaSE,看此文章可能是更有帮助,会让你快速掌握他们之间的差异,文章内容大部分都是泛谈,详细的部分我会在之后时间发布,我也在慢慢学习,勉励同志们。

  随后时间我会发布C语言详细(进阶版),数据结构,C++等的文章,喜欢的可以一起讨论。

目录

一. 第一个c语言程序(输出hello)

(1)VC Code输出

(2)Windows 终端 输出(有乱码不碍事)

二. 数据类型

1. 七个数据类型

 2. 数据类型的长度

3. 数据类型的使用(举例) 

三. 变量、常量

1.1. 定义变量

1.2. 变量的分类 

1.3. 变量的使用

1.4. 变量的作用域与生命周期 

 2. 定量 / 常量

2.1 常量定义

2.2 常量类型

四. 字符串+转义字符+注释+格式修饰符

1. 字符串

2. 转义字符

3. 注释

4. 格式说明符

五. 选择语句

六. 循环语句

1. 循环类型

2. 代码示例 

3. 循环控制语句(break/continue)

4. 运算符(符合运算符)此处不太明白,日后加强联系。

七. 函数

1.函数定义

2.函数代码示例

八. 数组

1. 数组的类型

2. 数组的下标

3. 数组的使用(遍历)

3.1.常规数组的使用与遍历

(1). 常规遍历-正序

(2). 常规遍历-倒叙

3.2. 二维数组的使用与(嵌套遍历)

3.3. 字符串数组与字符串的使用与遍历

3.4. 指针数组的使用与遍历

3.5. 动态数组(堆内存)的使用与遍历

 4. 数组的整体代码

九. 操作符

十. 常见关键字

十一. define 定义常量和宏

关键注释说明

宏 vs 常量变量

代码示例:

十二. 指针(泛谈)

1. 什么是指针?

2. 指针操作解析表

3. 代码示例

4. 总结 

指针的核心概念总结

5. 最佳实践建议

十三. 结构体(泛谈)

1. 什么是结构体?

2. 结构体操作解析表

3. 代码示例

4. 总结

5. 最佳实践建议


一. 第一个c语言程序(输出hello)

  1. #include <stdio.h>//相当于import java中的导包,包中包含着很多你需要使用的函数等
  2. //main就是主函数,运行程序的入口,有且必须只有一个。
  3. int main() {
  4. printf("hello,world\n"); //输出语句,\n表示换行
  5. printf("哈啊哈\n");
  6. return 0;//因为主函数的数据类型为int,所以,返回值为int,其余同理,viod则空
  7. }
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 输出:
(1)VC Code输出

(2)Windows 终端 输出(有乱码不碍事)

(Linux输出其实也差不多)

二. 数据类型

1. 七个数据类型

char           //字符数据类型

short          //短整型

int              //整形

long           //长整型

long long   //更长的整形

float           //单精度浮点数

double       //双精度浮点数

C语言中没有String字符串类型吗????

c语言中string用char的数组形式来表示。下方代码有举例。

 2. 数据类型的长度

3. 数据类型的使用(举例) 

  1. #include <stdio.h>
  2. int main() {
  3. char a = 'a'; // 字符型变量 a
  4. char a1[] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'}; // 字符型数组 a1,注意加上结束符 '\0'
  5. char str1[] = "Hello"; // 字符数组表示字符串,即java中的string
  6. char *str2 = "World"; // 字符指针表示字符串
  7. short b = 10; // 短整型变量 b
  8. int c = 10; // 整型变量 c
  9. long d = 10; // 长整型变量 d
  10. float f = 10.0f; // 单精度浮点数 f
  11. double g = 10.00000; // 双精度浮点数 g
  12. // 输出变量的值
  13. printf("字符 a: %c\n", a);
  14. printf("字符数组 a1: %s\n", a1);
  15. printf("%s %s\n", str1, str2);
  16. printf("Length of str1: %zu\n", strlen(str1));//输出str1的长度,即为5
  17. printf("短整型 b: %d\n", b);
  18. printf("整型 c: %d\n", c);
  19. printf("长整型 d: %ld\n", d);
  20. printf("单精度浮点数 f: %.2f\n", f);
  21. printf("双精度浮点数 g: %.5f\n", g);
  22. return 0;
  23. }
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输出:

三. 变量、常量

1. 变量

1.1. 定义变量

简而言之变量即使可以更改的量,其数值可以被更改。

1.2. 变量的分类 

1.全局变量

  (1)即作用于代码运行全过程的变量

2.局部变量

  (2)即作用于部分代码块的变量

  1. #include <stdio.h>
  2. // 全局变量
  3. int globalVar = 10; // 全局变量,作用域为整个文件
  4. void function() {
  5. // 局部变量
  6. int localVar = 5; // 局部变量,作用域仅限于此函数内
  7. printf(" 函数内 局部变量 localVar 的值: %d\n", localVar);
  8. printf(" 函数内 全局变量 globalVar 的值: %d\n", globalVar);
  9. }
  10. int main() {
  11. printf("全局变量 globalVar 的值: %d\n", globalVar); // 可以访问全局变量
  12. function();//调用上方的函数
  13. // printf("局部变量 localVar 的值: %d\n", localVar); // 这行代码会报错,因为 localVar 作用域仅限于 function 函数
  14. return 0;
  15. }
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1.3. 变量的使用

使变量等于输入两个值,使这两个变量进行加减乘除,结果取小数点后两位。

  1. #include <stdio.h>
  2. int main() {
  3. // 定义变量
  4. float num1, num2; // 用于存储输入的两个数
  5. float sum, difference, product, quotient; // 用于存储运算结果
  6. // 提示用户输入两个数,scanf的标准用法,于printf很相似
  7. printf("请输入第一个数: ");
  8. scanf("%f", &num1); // 读取第一个数
  9. printf("请输入第二个数: ");
  10. scanf("%f", &num2); // 读取第二个数
  11. // 进行运算
  12. sum = num1 + num2; // 加法
  13. difference = num1 - num2; // 减法
  14. product = num1 * num2; // 乘法
  15. quotient = num1 / num2; // 除法(注意:需要确保 num2 不为 0)
  16. // 输出结果,%.2f即为取余,小数点后两位,%.3f即为小数点后3位,以此类推。
  17. printf("加法结果: %.3f\n", sum);
  18. printf("减法结果: %.3f\n", difference);
  19. printf("乘法结果: %.3f\n", product);
  20. // 除法结果的输出需要检查除数是否为0
  21. if (num2 != 0) {
  22. printf("除法结果: %.2f\n", quotient);
  23. } else {
  24. printf("除法结果: 无法除以零\n");
  25. }
  26. return 0;
  27. }
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输出:

1.4. 变量的作用域与生命周期 
作用域:
作用域( scope )是程序设计概念,通常来说,一段程序代码中所用到的名字并不总是 可用的 而限定这个名字的可用性的代码范围就是这个名字的作用域。 1. 局部变量的作用域是变量所在的局部范围。 2. 全局变量的作用域是整个代码运行过程。

生命周期:

变量的生命周期指的是变量的创建到变量的销毁之间的一个时间段 1. 局部变量的生命周期是:进入作用域生命周期开始,出作用域生命周期结束。 2. 全局变量的生命周期是:整个程序的生命周期,同理。

 2. 定量 / 常量

2.1 常量定义

简而言之,定量即使不变的量。

2.2 常量类型
1. 字面常量 2. const 修饰的常变量(java中常用) 3. #define 定义的标识符常量 4. 枚举常量
  1. #include <stdio.h>
  2. // 使用 #define 定义标识符常量
  3. #define PI 3.14159 // 圆周率常量
  4. // 定义枚举常量
  5. enum Color {
  6. RED, // 默认第一个为0,以此类推。
  7. GREEN, // GREEN = 1
  8. BLUE // BLUE = 2
  9. };
  10. int main() {
  11. // 字面常量
  12. int a = 10; // 整数字面常量
  13. float b = 5.5; // 浮点数字面常量
  14. // const 修饰的常量
  15. const int MAX_VALUE = 100; // 最大值常量,不能被修改
  16. // 输出各个常量的值
  17. printf("字面常量 a: %d\n", a);
  18. printf("字面常量 b: %.2f\n", b);
  19. printf("标识符常量 PI: %.5f\n", PI);
  20. printf("const 常量 MAX_VALUE: %d\n", MAX_VALUE);
  21. // 使用枚举常量
  22. enum Color myColor = GREEN; // 赋值为枚举常量
  23. printf("枚举常量 myColor: %d\n", myColor); // 输出枚举常量的整数值
  24. return 0;
  25. }
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输出

四. 字符串+转义字符+注释+格式修饰符

1. 字符串

1. 即Java中的String,用来表示多个字符在一起的样子。但是C中没有String的概念,所以字符串用char【】(字符型数组)来表示。

2. 下方的代码,用了四种方式来表示String,具体看代码注释,写的很清楚。

  1. //可以简单认为include与java中的import是同一个意思。
  2. #include <stdio.h> // 引入标准输入输出库,提供输入输出函数,如printf和scanf
  3. #include <stdlib.h> // 引入标准库,包含内存分配(如malloc、free)、进程控制和转换等函数
  4. #include <string.h> // 引入字符串处理库,提供字符串操作函数,如strcpy、strlen等
  5. int main() {
  6. // 1. 使用字符数组定义字符串
  7. char str1[] = "hello world"; // 字符数组,自动添加'\0'
  8. char str11[] ={'0','1','2','3','4','\0'}; // 字符数组,自动添加'\0'<规范>
  9. // 2. 使用字符指针定义字符串
  10. const char *str2 = "hello world"; // 字符指针指向字符串常量
  11. // 3. 动态内存分配,malloc 返回的是 void* 类型的指针,表示它可以指向任何类型的内存。
  12. //指针相当于一种特殊类型的变量
  13. char *str3 = (char *)malloc(12 * sizeof(char)); // 开辟一个char类型,12长度的内存空间变量为str3这个指针变量
  14. if (str3 == NULL) { // 检查内存是否分配存在
  15. printf("内存分配失败\n");
  16. return 1; // 返回1表示异常,并输出内存分配失败
  17. }
  18. strcpy(str3, "hello world"); //
  19. // 输出所有字符串
  20. printf("%s\n", str1); // 输出字符数组
  21. printf("%s\n", str11); // 输出字符数组
  22. printf("%s\n", str2); // 输出字符指针
  23. printf("%s\n", str3); // 输出动态分配的字符串
  24. // 释放动态分配的内存
  25. free(str3);
  26. return 0; // 返回0表示程序正常结束
  27. }
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输出:

2. 转义字符

转义字符 释义(转义字符顾名思义就是转变意思。 \?      在书写连续多个问号时使用,防止他们被解析成三字母词 \'         用于表示字符常量' \"        用于表示一个字符串内部的双引号 \\        用于表示一个反斜杠,防止它被解释为一个转义序列符。 \a       警告字符,蜂鸣 \b       退格符 \f        进纸符 \n       换行 \r        回车 \t        水平制表符 \v       垂直制表符 \ddd   ddd表示 1~3 个八进制的数字。 如: \130 X \xdd   dd表示 2 个十六进制数字。 如: \x30 0
 举例:

仔细看注释。

  1. #include<stdio.h>
  2. #include<string.h>
  3. // strlen - string length - 求字符串长度
  4. int main()
  5. {
  6. printf("%d\n", strlen("abcdef"));
  7. printf("%d\n", strlen("abcdefg")); // 输出字符串 "abcdef" 的长度
  8. // \62被解析成一个转义字符
  9. printf("%d\n", strlen("c:\test\628\test.c"));//会输出错误,因为系统编译会把\t认识为转义符
  10. printf("%d\n", strlen("c:\\test\\628\\test.c")); // 使用双反斜杠表示反斜杠,就没有问题了。
  11. return 0;
  12. }
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详细使用方法: 
  1. #include <stdio.h>
  2. int main() {
  3. // 1. \? - 表示问号字符 原因: \? 不会被解析为转义字符,直接输出问号。
  4. printf("这是一个问号: \?\n"); // 输出: 这是一个问号: ?
  5. // 2. \' - 表示单引号字符 原因: \' 被解析为单引号字符,用于在字符串中包含单引号。
  6. printf("这是一个单引号: \'\n"); // 输出: 这是一个单引号: '
  7. // 3. " - 表示双引号字符 原因: " 被解析为双引号字符,用于在字符串中包含双引号。
  8. printf("这是一个双引号: "\n"); // 输出: 这是一个双引号: "
  9. // 4. \\ - 表示反斜杠字符 原因: \\ 被解析为一个反斜杠字符,用于在字符串中包含反斜杠。
  10. printf("这是一个反斜杠: \\\n"); // 输出: 这是一个反斜杠: \
  11. // 5. \a - 表示警告音(响铃)原因: \a 表示响铃字符,某些终端或系统可能会发出声音。
  12. printf("这将响铃: \a\n"); // 可能会发出警告音(依赖于终端设置)
  13. // 6. \b - 表示退格符 原因: \b 将光标移动到前一个字符位置,覆盖该字符。
  14. printf("这是一个退格符: Hello\bWorld\n"); // 输出: HelloWorld(“Hello”中的最后一个字母被删除)
  15. //
  16. // 7. \f - 表示换页符 原因: \f 在某些终端中可能会导致换页,但在其他终端中可能没有明显效果。
  17. printf("这是一个换页符: Hello\fWorld\n"); // 输出: Hello(在某些终端中可能表现为换页)
  18. // 8. \n - 表示换行符 原因: \n 将光标移动到下一行,输出内容在新行显示。
  19. printf("这是一个换行符: Hello\nWorld\n"); // 输出: Hello
  20. // // World
  21. // 9. \r - 表示回车符 原因: \r 将光标移动到行首,后续字符会覆盖当前行的内容。
  22. printf("这是一个回车符: Hello\rWorld\n"); // 输出: World(“Hello”被覆盖)
  23. // 10. \t - 表示水平制表符 原因: \t 插入一个水平制表符的空格,增加字符之间的间距。
  24. printf("这是一个制表符: Hello\tWorld\n"); // 输出: Hello World(“Hello”和“World”之间有一个制表符的空格)
  25. // 11. \v - 表示垂直制表符 原因: \v 在某些终端中可能表现为换行,但在其他终端中可能没有明显效果
  26. printf("这是一个垂直制表符: Hello\vWorld\n"); // 输出: Hello(可能会在某些终端中表现为换行)
  27. // 12. \ddd - 表示八进制数对应的字符 原因: 八进制数表示的字符在ASCII表中对应的字符。
  28. printf("这是一个八进制字符: \101\n"); // 输出: A(八进制101对应的字符是'A')
  29. // 13. \xdd - 表示十六进制数对应的字符 原因: 十六进制数表示的字符在ASCII表中对应的字符。
  30. printf("这是一个十六进制字符: \x41\n"); // 输出: A(十六进制41对应的字符是'A')
  31. return 0;
  32. }
  33. }
  34. }
复制代码

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. 代码中有些代码比较难懂,可以加一下注释文字

vs Code 分为单行注释与多行注释,自己搜索,默认的我也忘了。嘿嘿嘿。

4. 格式说明符

格式说明符:

%d 或 %i   解释:输出或输入有符号十进制整数。

%u             解释:输出或输入无符号十进制整数。

%f              解释:输出或输入十进制浮点数(float)。

%lf             解释:输出或输入双精度浮点数(double)。

%c             解释:输出或输入单个字符。

%s             解释:输出或输入字符串(字符数组)。

%p             解释:输出指针的地址(内存地址)。

%o             解释:输出无符号八进制整数。

%x 或 %X  解释:输出无符号十六进制整数。%x 使用小写字母,%X 使用大写字母。

%e 或 %E  解释:以科学计数法输出浮点数。%e 使用小写字母 e,%E 使用大写字母 E。

%g 或 %G  解释:根据数值的大小自动选择使用 %f 或 %e 的格式输出浮点数。%g 使用小写字母,

%G             解释:使用大写字母。

格式说明符代码解释 :
  1. #include <stdio.h>
  2. int main() {
  3. // 1. %d 或 %i - 输出或输入有符号十进制整数 // 原因: %d 用于打印有符号整数,负数会正常显示。
  4. int signedInt = -42;
  5. printf("有符号十进制整数: %d\n", signedInt); // 输出: 有符号十进制整数: -42
  6. // 2. %u - 输出或输入无符号十进制整数 // 原因: %u 用于打印无符号整数,确保不会显示负号。
  7. unsigned int unsignedInt = 42;
  8. printf("无符号十进制整数: %u\n", unsignedInt); // 输出: 无符号十进制整数: 42
  9. // 3. %f - 输出或输入十进制浮点数(float) // 原因: %f 默认输出六位小数,适用于浮点数。
  10. float floatNum = 3.14f;
  11. printf("十进制浮点数: %f\n", floatNum); // 输出: 十进制浮点数: 3.140000
  12. // 4. %lf - 输出或输入双精度浮点数(double) // 原因: %lf 用于打印双精度浮点数,默认输出六位小数。
  13. double doubleNum = 3.141592653589793;
  14. printf("双精度浮点数: %lf\n", doubleNum); // 输出: 双精度浮点数: 3.141593
  15. // 5. %c - 输出或输入单个字符 // 原因: %c 用于打印单个字符。
  16. char character = 'A';
  17. printf("单个字符: %c\n", character); // 输出: 单个字符: A
  18. // 6. %s - 输出或输入字符串(字符数组) // 原因: %s 用于打印字符串,直到遇到空字符 '\0'。
  19. char str[] = "Hello, World!";
  20. printf("字符串: %s\n", str); // 输出: 字符串: Hello, World!
  21. // 7. %p - 输出指针的地址(内存地址) // 原因: %p 用于打印指针的地址,通常以十六进制格式输出。
  22. int *ptr = &signedInt;
  23. printf("指针地址: %p\n", (void *)ptr); // 输出: 指针地址: 0x7ffeedc3a5b4(地址会因运行而异)
  24. // 8. %o - 输出无符号八进制整数 // 原因: %o 用于打印无符号整数的八进制表示。
  25. printf("无符号八进制整数: %o\n", unsignedInt); // 输出: 无符号八进制整数: 50
  26. // 9. %x 或 %X - 输出无符号十六进制整数 // 原因: %x 用于打印小写十六进制,%X 用于打印大写十六进制。
  27. printf("无符号十六进制整数 (小写): %x\n", unsignedInt); // 输出: 无符号十六进制整数 (小写): 2a
  28. printf("无符号十六进制整数 (大写): %X\n", unsignedInt); // 输出: 无符号十六进制整数 (大写): 2A
  29. // 10. %e 或 %E - 以科学计数法输出浮点数 // 原因: %e 和 %E 用于以科学计数法格式打印浮点数。
  30. printf("科学计数法 (小写): %e\n", floatNum); // 输出: 科学计数法 (小写): 3.140000e+00
  31. printf("科学计数法 (大写): %E\n", floatNum); // 输出: 科学计数法 (大写): 3.140000E+00
  32. // 11. %g 或 %G - 根据数值的大小自动选择格式输出浮点数 // 原因: %g 和 %G 根据数值的大小选择使用 %f 或 %e 格式输出。
  33. printf("自动选择格式 (小写): %g\n", doubleNum); // 输出: 自动选择格式 (小写): 3.14159
  34. printf("自动选择格式 (大写): %G\n", doubleNum); // 输出: 自动选择格式 (大写): 3.14159
  35. return 0;
  36. }
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五. 选择语句

语句类型适用场景特点
if单条件判断无默认分支
if-else二选一逻辑必须选择其一
if-else if-else多条件阶梯判断按顺序检查条件
switch-case离散值匹配(如枚举、字符)效率高,需break防止穿透

输出 

由于我坚信大家能看得懂,所以就不在此过多赘述!!

  1. #include <stdio.h>
  2. int main() {
  3. //设置一些基础的变量。
  4. int score = 85;
  5. char grade = 'B';
  6. int num = 10;
  7. /* 1. 基础if语句:单条件判断 */
  8. if (score >= 60) {
  9. printf("1. 及格\n"); // 条件成立时执行
  10. }
  11. /* 2. if-else语句:二选一分支 */
  12. if (num % 2 == 0) {
  13. printf("2. 偶数\n");
  14. } else {
  15. printf("2. 奇数\n"); // 条件不成立时执行
  16. }
  17. /* 3. if-else if-else:多条件阶梯判断 */
  18. if (score >= 90) {
  19. printf("3. 优秀\n");
  20. } else if (score >= 80) {
  21. printf("3. 良好\n"); // 满足 score>=80 但 score<90
  22. } else if (score >= 60) {
  23. printf("3. 及格\n");
  24. } else {
  25. printf("3. 不及格\n"); // 默认分支
  26. }
  27. /* 4. switch-case:离散值匹配 */
  28. switch (grade) {
  29. case 'A':
  30. printf("4. 90-100分\n");
  31. break; // 必须用break阻止穿透
  32. case 'B':
  33. printf("4. 80-89分\n");
  34. break;
  35. case 'C':
  36. printf("4. 60-79分\n");
  37. break;
  38. default:
  39. printf("4. 不及格\n"); // 默认分支
  40. }
  41. return 0;
  42. }
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六. 循环语句

1. 循环类型

循环类型执行顺序适用场景注意事项
for先检查后执行明确循环次数(如数组遍历)循环变量作用域需注意
while先检查后执行条件未知但需前置检查(如读文件)避免忘记更新条件变量导致死循环
do-while先执行后检查至少执行一次(如用户输入验证)结尾分号不可遗漏

2. 代码示例 

  1. #include <stdio.h>
  2. int main() {
  3. /* 示例1: for循环(明确循环次数) */
  4. for (int i = 1; i <= 3; i++) {
  5. printf(" 第%d次循环\n", i); // 循环体执行3次
  6. }
  7. /* 示例2: while循环(条件驱动循环) */
  8. int count = 3;
  9. while (count > 0) {
  10. printf(" 剩余次数: %d\n", count);
  11. count--; // 修改条件变量避免死循环
  12. }
  13. /* 示例3: do-while循环(至少执行一次) */
  14. int input;
  15. do {
  16. printf(" 输入1继续,其他退出: ");
  17. scanf("%d", &input);
  18. } while (input >=1); // 先执行后判断
  19. /* 示例4: 循环控制语句(break/continue) */
  20. for (int j = 1; j <= 6; j++) {
  21. if (j == 3) {
  22. continue; // 跳过本次循环剩余代码,当j==3的时候,跳出本次循环,执行j==4,即输出语句不含有3。
  23. }
  24. if (j == 6) {
  25. break; // 提前终止整个循环,当j==6的时候,终止循环,即输出语句不含有6,及其以下语句。
  26. }
  27. printf(" 当前值: %d\n", j);
  28. }
  29. return 0;
  30. }
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 输出:

3. 循环控制语句(break/continue)

语句作用示例场景
break立即终止当前循环搜索到目标后提前退出循环
continue跳过本次循环剩余代码,进入下一轮循环过滤无效数据(如跳过负数处理)

4. 运算符(符合运算符)此处不太明白,日后加强联系。

运算符行为描述典型应用场景示例结果
i++先用后加(后缀自增)循环变量更新
  1. int i = 5; int j = i++;
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  1. j = 5,然后 i 变成 6
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++i先加后用(前缀自增)需要立即使用新值
  1. int i = 5;
  2. int j = ++i;
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  1. i 先变成 6,然后 j = 6
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i--先用后减(后缀自减)递减计数器
  1. int i = 5;
  2. int j = i--;
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  1. j = 5,i = 4
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--i先减后用(前缀自减)

需要立即使用新值

int i = 5;

int j = i--;

  1.   i = 3,k = 3
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运算符含义示例等价表达式
+=加法赋值a += 5a = a + 5
-=减法赋值a -= 3a = a - 3
*=乘法赋值a *= 2a = a * 2
/=除法赋值a /= 4a = a / 4
%=取模赋值a %= 3a = a % 3
&=按位与赋值a &= 0x0Fa = a & 0x0F
^=按位异或赋值a ^= ba = a ^ b
<<=左移赋值a <<= 2a = a << 2
>>=右移赋值a >>= 1a = a >> 1

输出:

  1. #include <stdio.h>
  2. int main() {
  3. int a = 10, b = 3, c = 5;
  4. /* 1. 基本运算符 */
  5. // 算术运算符
  6. printf("a + b = %d\n", a + b); // 加法:13
  7. printf("a %% b = %d\n", a % b); // 取模:1(余数)
  8. // 关系运算符
  9. printf("a > b? %d\n", a > b); // 1(true)
  10. // 逻辑运算符
  11. printf("!(a < 5) = %d\n", !(a < 5)); // 1(非操作)
  12. // 位运算符
  13. printf("a & b = %d\n", a & b); // 按位与:2(1010 & 0011 = 0010)
  14. printf("a << 2 = %d\n", a << 2); // 左移2位:40
  15. // 赋值运算符
  16. c = a; // 基本赋值,c变为10
  17. // 条件运算符(三目运算符)
  18. int max = (a > b) ? a : b; // max=10
  19. // 逗号运算符
  20. int d = (a++, b++, a + b); // d=15(a=11, b=4)
  21. /* 2. 复合运算符(组合赋值) */
  22. a += 5; // 等价于 a = a + 5 → 15
  23. b *= 2; // 等价于 b = b * 2 → 8
  24. c &= 0x0F; // 等价于 c = c & 0x0F → 10的二进制高4位清零 → 10
  25. // 验证结果
  26. printf("a=%d, b=%d, c=%d, d=%d, max=%d\n", a, b, c, d, max);
  27. return 0;
  28. }
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七. 函数

1.函数定义

即为Java中的方法,目的是为了提高代码复用率,可用性。

2.函数代码示例

代码中包含了六个函数,各有差异。细节都在注释之中了,仔细看,不是很难,比较难理解的是指针类型定义,这个我会在c语言的进阶版详细来说。

  1. #include <stdio.h>
  2. //1. 无返回值、无参数函数:用于执行特定任务,不返回数据,引用参数输出hello world 换行
  3. void greet(void) {
  4. printf("Hello World!\n");
  5. }
  6. // 2. 带参数和返回值的函数:接收两个整数,返回它们的和
  7. int add(int a, int b) { // 参数是值传递(拷贝)
  8. return a + b;
  9. }
  10. //3. 指针参数函数:通过地址修改外部变量 ,
  11. void swap(int *x, int *y) { // 使用指针实现"引用传递"效果,a=10 , b=20,输出结果应改为 *x等于20,*y=10;
  12. int temp = *x;//*x的值传给temp =10;
  13. *x = *y ;//*y把值传给*x,此时*x的值为20
  14. *y = temp;//temp(10)的值传给*y,temp的值为10。
  15. }
  16. // 4. 递归函数:计算阶乘,需设置终止条件
  17. int factorial(int n) {
  18. if (n < 0) return -1; // 错误检查,简单选择语句,即 使参数n不得小于0
  19. return (n <= 1) ? 1 : n * factorial(n - 1);//三运运算符,若n=1则返回1,n>1,则 n * factorial(n - 1),即为递归函数
  20. }
  21. /* 5. 函数指针类型定义:用于实现回调机制 */
  22. typedef int (*MathOperation)(int, int); // 定义函数指针类型,
  23. /* 6. 函数原型声明:必须在使用前声明(定义可在后面) */
  24. double divide(double a, double b); // 函数原型
  25. /* 函数实现:除法运算 */
  26. double divide(double a, double b) {
  27. if (b == 0) { // 参数有效性检查
  28. printf("错误:除数不能为0\n");
  29. return 0;
  30. }
  31. return a / b;
  32. }
  33. int main() {
  34. // 1.调用无参函数
  35. greet();
  36. // 2.调用函数a+b的结果,传参什么的,不过大多叙述。
  37. int result = add(3, 5); // 接收返回值
  38. printf("3 + 5 = %d\n", result);
  39. // 3.
  40. int a = 10, b = 20;
  41. printf("交换前:a=%d, b=%d\n", a, b);
  42. swap(&a, &b); // 传递地址修改实参
  43. printf("交换后:a=%d, b=%d\n", a, b);
  44. // 4. 输出结果即为 5*5-1
  45. printf("5的阶乘 = %d\n", factorial(5));//即给参数即可,算的是5的递归。
  46. //函数指针使用
  47. MathOperation operation = add; // 指向add函数,我能理解,即为定义指针函数,把add的作用调到operation中使用,可以简单理解。
  48. printf("函数指针运算:%d\n", operation(7, 8));
  49. //
  50. printf("10 / 3 = %.2f\n", divide(10.0, 3.0));
  51. return 0;
  52. }
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输出:

八. 数组

1. 数组的类型

1. 常规数组

2. 二维数组

3. 字符串数组与字符串

4. 指针数组

5. 动态数组(堆内存)

2. 数组的下标

此处的重点就是,记住下标第一个是0.

3. 数组的使用(遍历)

3.1.常规数组的使用与遍历
(1). 常规遍历-正序
  1. // 2. 常规遍历(正序)
  2. printf("arr1元素:");
  3. for (int i = 0; i < 5; i++) {
  4. printf("%d ", arr1[i]); // 通过下标访问,输出:1 2 3 0 0
  5. }
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(2). 常规遍历-倒叙
  1. // 3. 逆序遍历
  2. printf("\narr2逆序:");
  3. for (int i = sizeof(arr2)/sizeof(arr2[0]) - 1; i >= 0; i--) {
  4. printf("%d ", arr2[i]); // 输出:30 20 10
  5. }
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3.2. 二维数组的使用与(嵌套遍历)
  1. int matrix[2][3] = {
  2. {1, 2, 3},
  3. {4, 5, 6}
  4. };
  5. printf("\n二维数组遍历:\n");
  6. for (int row = 0; row < 2; row++) {
  7. for (int col = 0; col < 3; col++) {
  8. printf("matrix[%d][%d]=%d ", row, col, matrix[row][col]);
  9. }
  10. printf("\n");
  11. }
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3.3. 字符串数组与字符串的使用与遍历
  1. char str1[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'}; // 手动添加结束符
  2. char str2[] = "World"; // 自动添加结束符'\0',长度=5+1=6
  3. printf("字符串遍历:");
  4. int i = 0;
  5. while (str1[i] != '\0') { // 遍历到结束符停止
  6. printf("%c", str1[i++]); // 输出:Hello
  7. }
  8. printf(" %s\n", str2); // 直接输出:World------%s    解释:输出或输入字符串(字符数组)。
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3.4. 指针数组的使用与遍历
  1. const char *words[] = {"Apple", "Banana", "Cherry"}; // 字符串指针数组
  2. printf("指针数组元素:\n");
  3. for (int i = 0; i < 3; i++) {
  4. printf("第%d个单词: %s\n", i, words[i]); // 通过指针访问字符串
  5. }
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3.5. 动态数组(堆内存)的使用与遍历
  1. int *dynamic_arr = malloc(5 * sizeof(int)); // 动态分配5个int空间
  2. if (dynamic_arr == NULL) {
  3. printf("内存分配失败!");
  4. return 1;
  5. }
  6. // 初始化动态数组
  7. for (int i = 0; i < 5; i++) {
  8. dynamic_arr[i] = i * 10; // 下标访问与普通数组一致
  9. }
  10. // 指针遍历动态数组
  11. printf("动态数组:");
  12. int *ptr = dynamic_arr;
  13. for (int i = 0; i < 5; i++) {
  14. printf("%d ", *ptr++); // 输出:0 10 20 30 40
  15. }
  16. free(dynamic_arr); // 必须释放内存!
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 4. 数组的整体代码

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h> // 用于动态数组
  3. int main() {
  4. /*=====================
  5. 一维数组基础-----这个好理解。
  6. ======================*/
  7. // 1. 定义与初始化
  8. int arr1[5] = {1, 2, 3}; // 长度为5,部分初始化,未赋值元素默认为0,即为剩下两个位置为0,0
  9. int arr2[] = {10, 20, 30}; // 自动推断长度(3个元素)
  10. // 2. 常规遍历(正序)
  11. printf("arr1元素:");
  12. for (int i = 0; i < 5; i++) {
  13. printf("%d ", arr1[i]); // 通过下标访问,输出:1 2 3 0 0
  14. }
  15. // 3. 逆序遍历
  16. printf("\narr2逆序:");
  17. for (int i = sizeof(arr2)/sizeof(arr2[0]) - 1; i >= 0; i--) {
  18. printf("%d ", arr2[i]); // 输出:30 20 10
  19. }
  20. /*=====================
  21. 二维数组与嵌套遍历
  22. ======================*/
  23. int matrix[2][3] = {
  24. {1, 2, 3},
  25. {4, 5, 6}
  26. };
  27. printf("\n二维数组遍历:\n");
  28. for (int row = 0; row < 2; row++) {
  29. for (int col = 0; col < 3; col++) {
  30. printf("matrix[%d][%d]=%d ", row, col, matrix[row][col]);
  31. }
  32. printf("\n");
  33. }
  34. /*=====================
  35. 字符数组与字符串
  36. ======================*/
  37. char str1[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'}; // 手动添加结束符
  38. char str2[] = "World"; // 自动添加结束符'\0',长度=5+1=6
  39. printf("字符串遍历:");
  40. int i = 0;
  41. while (str1[i] != '\0') { // 遍历到结束符停止
  42. printf("%c", str1[i++]); // 输出:Hello
  43. }
  44. printf(" %s\n", str2); // 直接输出:World------%s    解释:输出或输入字符串(字符数组)。
  45. /*=====================
  46. 指针数组与遍历
  47. ======================*/
  48. const char *words[] = {"Apple", "Banana", "Cherry"}; // 字符串指针数组
  49. printf("指针数组元素:\n");
  50. for (int i = 0; i < 3; i++) {
  51. printf("第%d个单词: %s\n", i, words[i]); // 通过指针访问字符串
  52. }
  53. /*=====================
  54. 动态数组(堆内存)
  55. ======================*/
  56. int *dynamic_arr = malloc(5 * sizeof(int)); // 动态分配5个int空间,开辟长度为5,类型为int的内存空间,
  57. if (dynamic_arr == NULL) {
  58. printf("内存分配失败!");
  59. return 1;
  60. }
  61. // 初始化动态数组
  62. for (int i = 0; i < 5; i++) {
  63. dynamic_arr[i] = i * 10; // 下标访问与普通数组一致
  64. }
  65. // 指针遍历动态数组
  66. printf("动态数组:");
  67. int *ptr = dynamic_arr;
  68. for (int i = 0; i < 5; i++) {
  69. printf("%d ", *ptr++); // 输出:0 10 20 30 40
  70. }
  71. free(dynamic_arr); // 必须释放内存!
  72. /*=====================
  73. 数组下标越界示例(危险!)
  74. ======================*/
  75. int arr[3] = {100, 200, 300};
  76. // printf("\n越界访问:%d", arr[5]); // 未定义行为,可能导致崩溃或输出垃圾值
  77. return 0;
  78. }
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输出: 

九. 操作符

操作符名称/作用示例
+加法a + b
-减法/负号a - b, -x
*乘法/指针解引用a * b, *ptr
/除法a / b
%取模(余数)a % b
++自增i++, ++i
--自减i--, --i
>大于a > b
<小于a < b
==等于a == b
!=不等于a != b
&&逻辑与x && y
!逻辑非!x
&按位与/取地址m & n, &var
^按位异或m ^ n
~按位非~m
<<左移m << 2
>>右移n >> 1
=赋值c = 10
+=复合赋值c += 5
?:条件运算符(a>b)?a:b
,逗号运算符d=(a++,b++)
.结构体成员访问p.x
->结构体指针成员访问ptr->x
sizeof获取类型/对象大小sizeof(int)
  1. #include <stdio.h>
  2. int main() {
  3. /*================ 算术操作符 ================*/
  4. int a = 10, b = 3;
  5. printf("a + b = %d\n", a + b); // 加法:13
  6. printf("a - b = %d\n", a - b); // 减法:7
  7. printf("a * b = %d\n", a * b); // 乘法:30
  8. printf("a / b = %d\n", a / b); // 整除:3(截断小数)
  9. printf("a %% b = %d\n", a % b); // 取模:1(余数)
  10. /*================ 关系操作符 ================*/
  11. printf("a > b? %d\n", a > b); // 大于:1(true)
  12. printf("a == b? %d\n", a == b); // 等于:0(false)
  13. /*================ 逻辑操作符 ================*/
  14. int x = 1, y = 0;
  15. printf("x && y = %d\n", x && y); // 逻辑与:0
  16. printf("x || y = %d\n", x || y); // 逻辑或:1
  17. printf("!x = %d\n", !x); // 逻辑非:0
  18. /*================ 位操作符 ================*/
  19. unsigned char m = 0b1010, n = 0b1100;
  20. printf("m & n = %d\n", m & n); // 按位与:0b1000 (8)
  21. printf("m | n = %d\n", m | n); // 按位或:0b1110 (14)
  22. printf("m ^ n = %d\n", m ^ n); // 按位异或:0b0110 (6)
  23. printf("~m = %d\n", (unsigned char)~m); // 按位非:0b0101 (5)
  24. printf("m << 2 = %d\n", m << 2); // 左移:40 (0b101000)
  25. printf("n >> 1 = %d\n", n >> 1); // 右移:6 (0b0110)
  26. /*================ 赋值操作符 ================*/
  27. int c = 10;
  28. c += 5; // 等价 c = c + 5 → 15
  29. c %= 4; // 等价 c = c % 4 → 3
  30. printf("赋值操作后 c = %d\n", c);
  31. /*================ 其他操作符 ================*/
  32. // 条件运算符(三元运算符)
  33. int max = (a > b) ? a : b; // max = 10
  34. printf("较大值:%d\n", max);
  35. // 逗号运算符(返回最后一个表达式值)
  36. int d = (a++, b++, a + b); // a=11, b=4 → d=15
  37. printf("逗号运算结果:%d\n", d);
  38. // 地址操作符
  39. int *ptr = &a; // &取地址
  40. printf("a的地址:%p\n", ptr);
  41. printf("指针解引用:%d\n", *ptr); // *解引用
  42. // sizeof运算符
  43. printf("int字节数:%zu\n", sizeof(int)); // 通常为4
  44. // 结构体成员访问
  45. struct Point { int x; int y; } p = {5, 8};
  46. printf("结构体成员:%d\n", p.x); // .运算符访问成员
  47. return 0;
  48. }
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十. 常见关键字

关键字类别核心作用
int/char基础类型定义整数/字符类型
float/double浮点类型定义单/双精度浮点数
_Bool布尔类型定义true/false逻辑值
unsigned类型修饰符声明无符号类型
const类型修饰符定义不可修改的常量
struct复合类型定义结构体数据类型
union复合类型定义共享内存的联合体
enum复合类型定义枚举常量集合
auto存储类别自动存储期(默认)
static存储类别静态存储期/限制作用域
register存储类别建议寄存器存储变量
extern存储类别声明外部变量/函数
if/else流程控制条件分支控制
for/while流程控制循环结构控制
do流程控制后置条件循环
switch流程控制多条件分支结构
break流程控制跳出循环/switch
continue流程控制跳过本次循环剩余代码
goto流程控制无条件跳转(慎用)
sizeof运算符获取类型/对象内存大小
volatile类型修饰符防止编译器优化访问
typedef类型定义创建类型别名
void特殊类型无类型/函数无返回值
return函数控制从函数返回值
  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  3. #include <stdbool.h> // 包含_Bool的bool宏
  4. /*---------------- 数据类型关键字 ----------------*/
  5. int main() {
  6. // 基本类型
  7. int num = 10; // int: 32位整型
  8. char ch = 'A'; // char: 8位字符/小整型
  9. float pi = 3.14f; // float: 单精度浮点
  10. double salary = 9999.99;// double: 双精度浮点
  11. _Bool flag = true; // _Bool: 布尔类型(需要包含stdbool.h)
  12. // 类型修饰符
  13. unsigned int age = 30; // unsigned: 无符号整型
  14. long big_num = 100000L; // long: 扩展范围整型
  15. short small_num = 100; // short: 缩小范围整型
  16. const int MAX = 100; // const: 定义不可修改常量
  17. // 复合类型
  18. struct Person { // struct: 定义结构体类型
  19. char name[20];
  20. int age;
  21. };
  22. union Data { // union: 联合体(共享内存)
  23. int i;
  24. float f;
  25. };
  26. enum Color {RED, GREEN, BLUE}; // enum: 定义枚举常量
  27. /*---------------- 存储类别关键字 ----------------*/
  28. auto int local = 5; // auto: 自动存储期(默认可省略)
  29. static int counter = 0; // static: 静态存储期
  30. register int fast = 0; // register: 建议寄存器存储
  31. extern int external; // extern: 声明外部变量
  32. /*---------------- 流程控制关键字 ----------------*/
  33. // 条件分支
  34. if (num > 5) { // if: 条件判断
  35. printf("num>5\n");
  36. } else { // else: 否则分支
  37. printf("num<=5\n");
  38. }
  39. // 循环结构
  40. for (int i=0; i<3; i++) {// for: 确定次数循环
  41. printf("for:%d\n",i);
  42. continue; // continue: 跳过本次循环
  43. }
  44. while (num > 0) { // while: 条件循环
  45. if (num == 5) break;// break: 跳出循环
  46. num--;
  47. }
  48. do { // do: 后置条件循环
  49. printf("do-while\n");
  50. } while(0);
  51. // 多路分支
  52. switch(ch) { // switch: 多条件分支
  53. case 'A': // case: 分支匹配
  54. printf("A级\n");
  55. break;
  56. default: // default: 默认分支
  57. printf("未知等级\n");
  58. }
  59. /*---------------- 运算符相关关键字 ----------------*/
  60. int size = sizeof(int); // sizeof: 获取类型/对象字节数
  61. volatile int sensor; // volatile: 防止编译器优化
  62. typedef int Score; // typedef: 定义类型别名
  63. /*---------------- 特殊用途关键字 ----------------*/
  64. goto cleanup; // goto: 跳转到标签(慎用)
  65. cleanup:
  66. void *ptr = NULL; // void: 无类型指针/函数无返回值
  67. return 0; // return: 函数返回
  68. // restrict int *p; // restrict(C99): 指针独占访问优化
  69. // _Atomic int atom; // _Atomic(C11): 原子类型
  70. }
  71. /*---------------- 补充说明 ----------------*/
  72. // signed int num; // signed: 有符号数(默认可省略)
  73. // unsigned char byte; // 显式声明无符号字符
  74. // inline void func() {} // inline(C99): 内联函数优化
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十一. define 定义常量和宏

关键注释说明

宏类型示例作用注意事项
简单常量#define PI 3.1415定义全局常量全大写命名,无分号结尾
函数式宏#define SQUARE(x) ((x)*(x))类似函数但无类型检查参数必须用括号包裹,避免副作用
多语句宏do { ... } while(0)安全封装多行代码使用反斜杠\换行
字符串化 (#)#define STRINGIFY(x) #x将标识符转为字符串用于调试输出
连接符 (##)#define CONCAT(a,b) a##b拼接标识符生成新变量/函数名避免过度使用降低可读性
可变参数宏#define LOG(fmt, ...)支持不定参数C99+标准支持
条件编译宏#if DEBUG_MODE ...根据条件启用/禁用代码块用于跨平台或调试代码

宏 vs 常量变量

特性宏 (#define)常量变量 (const)
类型检查
内存占用不占用内存占用内存
调试支持展开后不可见可追踪
作用域文件作用域(除非#undef)遵循变量作用域规则
适用场景简单替换、条件编译需要类型安全或复杂计算的常量
代码示例:
  1. #include <stdio.h>
  2. /*================== 定义常量 ==================*/
  3. // 1. 基础常量(全大写命名规范)
  4. #define PI 3.1415926 // 定义浮点常量
  5. #define MAX_SIZE 100 // 定义整型常量
  6. #define WELCOME_MSG "Hello" // 定义字符串常量
  7. /*================== 带参数的宏(函数式宏) ==================*/
  8. // 2. 简单运算宏(参数用括号包裹防止优先级问题)
  9. #define SQUARE(x) ((x) * (x)) // 计算平方
  10. #define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b)) // 返回较大值
  11. // 3. 多语句宏(用 do-while(0) 包裹保证语法安全)
  12. #define PRINT_SUM(a, b) do { \
  13. printf("%d + %d = %d\n", a, b, (a)+(b)); \
  14. } while(0)//do-while 循环执行一次后立即退出(0 是假条件)
  15. /*================== 高级宏技巧 ==================*/
  16. // 4. 字符串化操作符 (#)
  17. #define STRINGIFY(x) #x // 将参数转为字符串
  18. #define PRINT_VAR(x) printf(#x " = %d\n", x)
  19. // 5. 连接操作符 (##)
  20. #define CONCAT(a, b) a##b // 拼接标识符
  21. #define MAKE_VAR(name, num) name##num
  22. // 6. 可变参数宏(C99+)
  23. #define LOG(fmt, ...) printf("[LOG] " fmt, __VA_ARGS__)
  24. // 7. 条件编译相关宏
  25. #define DEBUG_MODE 1 // 调试模式开关
  26. #if DEBUG_MODE
  27. #define DEBUG_LOG(msg) printf("[DEBUG] %s\n", msg)
  28. #else
  29. #define DEBUG_LOG(msg)
  30. #endif
  31. int main() {
  32. // 使用基础常量
  33. printf("PI = %.2f\n", PI);
  34. printf("MAX_SIZE = %d\n", MAX_SIZE);
  35. printf("消息: %s\n", WELCOME_MSG);
  36. // 2.使用函数式宏
  37. int num = 5;
  38. printf("%d的平方 = %d\n", num, SQUARE(num));
  39. printf("较大值: %d\n", MAX(10, 20));
  40. PRINT_SUM(3, 4); // 输出:3 + 4 = 7
  41. // 高级宏演示
  42. int value = 100;
  43. PRINT_VAR(value); // 输出:value = 100
  44. printf("PI的字符串: %s\n", STRINGIFY(PI)); // 输出:PI的字符串: PI
  45. int CONCAT(var, 1) = 10; // 生成变量 var1
  46. int MAKE_VAR(temp_, 2) = 20; // 生成变量 temp_2
  47. printf("var1 = %d, temp_2 = %d\n", var1, temp_2);
  48. LOG("结果: %d, 消息: %s\n", 200, "成功"); // [LOG] 结果: 200, 消息: 成功
  49. DEBUG_LOG("调试信息"); // 根据DEBUG_MODE开关输出
  50. return 0;
  51. }
复制代码
输出:

十二. 指针(泛谈)

1. 什么是指针?

指针是一种存储变量内存地址的特殊变量。通过指针可以直接访问或操作内存中的数据,是C语言实现高效内存管理和灵活数据操作的核心机制。

2. 指针操作解析表

操作类型代码示例核心作用注意事项
声明与初始化int *p = &var;获取变量地址类型必须匹配
解引用*p通过地址访问数据确保指针已初始化
指针算术p + i数组遍历/偏移访问注意越界问题
动态内存管理malloc/free堆内存分配与释放必须成对使用,避免内存泄漏
多级指针int **pp = &p;操作指针的指针解引用层级需对应
函数指针int (*fp)(int, int)动态调用函数参数和返回值类型必须匹配
const修饰指针const int *p限制数据或指针的修改权限根据const位置理解限制范围
数组指针int (*ptr)[3]操作多维数组列数必须匹配

3. 代码示例

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  3. // 函数指针示例
  4. int add(int a, int b) { return a + b; }
  5. int main() {
  6. /*================= 1. 基础指针操作 =================*/
  7. int num = 10;
  8. int *p1 = &num; // 声明指针并初始化为num的地址
  9. printf("1. num值: %d, 地址: %p\n", *p1, p1); // *解引用获取值
  10. /*================= 2. 指针算术运算 =================*/
  11. int arr[] = {10, 20, 30};
  12. int *p2 = arr; // 数组名即首元素地址
  13. printf("2. 数组遍历:");
  14. for (int i = 0; i < 3; i++) {
  15. printf(" %d", *(p2 + i)); // 指针加法等价于 arr[i]
  16. }
  17. printf("\n");
  18. /*================= 3. 动态内存管理 =================*/
  19. int *heap_ptr = malloc(5 * sizeof(int)); // 堆内存分配
  20. if (heap_ptr != NULL) {
  21. heap_ptr[0] = 100; // 通过指针操作动态数组
  22. free(heap_ptr); // 必须手动释放内存
  23. heap_ptr = NULL; // 置空防止野指针
  24. }
  25. /*================= 4. 多级指针 =================*/
  26. int **pp = &p1; // 二级指针:指向指针的指针
  27. printf("4. 多级指针值: %d\n", **pp);
  28. /*================= 5. 函数指针 =================*/
  29. int (*func_ptr)(int, int) = add; // 声明函数指针
  30. printf("5. 函数指针运算: %d\n", func_ptr(3, 5));
  31. /*================= 6. const与指针 =================*/
  32. const int *p3 = &num; // 指向常量的指针(值不可改)
  33. int *const p4 = &num; // 常量指针(地址不可改)
  34. *p4 = 20; // 允许修改值
  35. // p4 = NULL; // 错误!地址不可变
  36. /*================= 7. 指针与数组的关系 =================*/
  37. int matrix[2][3] = {{1,2,3}, {4,5,6}};
  38. int (*matrix_ptr)[3] = matrix; // 数组指针:指向二维数组的行
  39. printf("7. 二维数组第二行: %d\n", matrix_ptr[1][2]); // 输出6
  40. /*================= 8. 空指针与野指针 =================*/
  41. int *null_ptr = NULL; // 空指针(安全状态)
  42. int *wild_ptr; // 未初始化的野指针(危险!)
  43. // printf("%d", *wild_ptr); // 未定义行为(可能崩溃)
  44. return 0;
  45. }
复制代码
输出: 

4. 总结 

指针的核心概念总结

  1. 本质:指针是内存地址的容器,通过地址直接操作数据。

  2. 类型安全:指针类型决定了解引用时的内存解释方式(如int*与float*差异)。

  3. 内存管理

    • 栈内存:函数局部变量,自动分配释放。

    • 堆内存:手动malloc/free,灵活但需谨慎管理。

  4. 常见风险

    • 野指针:未初始化或已释放的指针。

    • 内存泄漏:忘记释放堆内存。

    • 越界访问:指针算术超出合法范围。


5. 最佳实践建议

  1. 初始化原则:声明指针时立即赋值(有效地址或NULL)。

  2. 空指针检查:使用动态内存前验证 malloc 返回值。

  3. const修饰:根据需求选择const int*(保护数据)或int* const(保护指针)。

  4. 工具辅助:使用静态分析工具(如Clang静态分析器)检测指针问题。

十三. 结构体(泛谈)

1. 什么是结构体?

结构体(struct)是C语言中用于组合多个不同类型变量的自定义复合数据类型,可将逻辑相关的数据封装为单一实体,增强代码可读性和可维护性。

2. 结构体操作解析表

操作类型代码示例核心作用注意事项
结构体定义struct Student { ... };创建自定义复合类型成员可以是任意类型(包括其他结构体)
变量初始化struct Student stu = {...}声明并初始化结构体变量字符串需用strcpy赋值
成员访问stu.age通过.访问成员值确保结构体变量已初始化
指针访问stu_ptr->name通过指针间接访问成员指针必须指向有效内存地址
结构体数组struct Student class[3]存储多个结构体实例数组索引从0开始
结构体赋值stu3 = stu1浅拷贝所有成员值含指针成员时需深拷贝
动态内存分配malloc(sizeof(...))堆内存中创建结构体必须手动free释放内存
嵌套结构体Line line构建复杂数据结构逐级访问成员(如line.start.x)
函数参数传递void func(struct Student)按值或按地址传递结构体大结构体建议传指针减少拷贝开销

3. 代码示例

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <string.h>
  3. #include <stdlib.h>
  4. /*================= 1. 结构体定义与初始化 =================*/
  5. // 定义结构体类型
  6. struct Student {
  7. char name[50];
  8. int age;
  9. float score;
  10. };
  11. // 使用typedef简化结构体类型名
  12. typedef struct {
  13. int x;
  14. int y;
  15. } Point;
  16. int main() {
  17. /*============= 2. 结构体变量声明与初始化 =============*/
  18. // 声明并直接初始化
  19. struct Student stu1 = {"张三", 20, 85.5};
  20. // 先声明后赋值
  21. struct Student stu2;
  22. strcpy(stu2.name, "李四"); // 字符串需使用strcpy
  23. stu2.age = 22;
  24. stu2.score = 90.0;
  25. /*============= 3. 访问结构体成员 =============*/
  26. printf("学生1: %s, %d岁, 分数: %.1f\n",
  27. stu1.name, stu1.age, stu1.score); // 输出:张三,20岁,85.5
  28. /*============= 4. 结构体指针与箭头运算符 =============*/
  29. struct Student *stu_ptr = &stu1;
  30. printf("指针访问: %s\n", stu_ptr->name); // ->运算符访问成员
  31. /*============= 5. 结构体数组 =============*/
  32. struct Student class[3] = {
  33. {"王五", 19, 88.0},
  34. {"赵六", 21, 92.5},
  35. {0} // 剩余元素自动初始化为0
  36. };
  37. printf("数组遍历: %s的分数为%.1f\n", class[1].name, class[1].score); // 赵六:92.5
  38. /*============= 6. 结构体赋值与拷贝 =============*/
  39. struct Student stu3;
  40. stu3 = stu1; // 结构体直接赋值(浅拷贝)
  41. stu3.age = 23;
  42. printf("拷贝后年龄: %d vs %d\n", stu1.age, stu3.age); // 20 vs 23
  43. /*============= 7. 动态内存分配 =============*/
  44. struct Student *heap_stu = malloc(sizeof(struct Student));
  45. strcpy(heap_stu->name, "孙七");
  46. heap_stu->age = 24;
  47. heap_stu->score = 95.0;
  48. free(heap_stu); // 必须释放内存
  49. heap_stu = NULL;
  50. /*============= 8. 嵌套结构体 =============*/
  51. typedef struct {
  52. Point start;
  53. Point end;
  54. } Line;
  55. Line line = {{0, 0}, {10, 10}};
  56. printf("线段长度: %.2f\n",
  57. sqrt(pow(line.end.x - line.start.x, 2) +
  58. pow(line.end.y - line.start.y, 2))); // 14.14
  59. /*============= 9. 结构体作为函数参数 =============*/
  60. void print_student(struct Student s) {
  61. printf("函数参数传递: %s\n", s.name);
  62. }
  63. print_student(stu1); // 输出:张三
  64. return 0;
  65. }
复制代码
输出:

 

4. 总结

  1. 内存对齐:结构体大小可能大于成员总和(因内存对齐优化),可用sizeof(struct Student)查看。

  2. 深浅拷贝:直接赋值复制所有成员值(浅拷贝),若含指针需手动复制指向数据(深拷贝)。

  3. 灵活应用

    • 构建链表、树等数据结构

    • 封装文件头信息(如BMP文件头)

    • 定义网络协议数据包格式

  4. 与联合体区别:结构体成员独立占用内存,联合体成员共享内存。


5. 最佳实践建议

  1. 命名规范:结构体类型名首字母大写(如Student)。

  2. typedef简化:使用typedef避免重复写struct关键字。

  3. 传参优化:传递大结构体时使用指针(void func(struct Student *s))。

  4. 内存管理:动态分配的结构体指针使用后立即置空,防止野指针。

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