一、數據類型
常量
1、通過預處理聲明常量
#include <stdio.h>
#define PRICE 100
int main() {
printf("價格:%d\n",PRICE);
return 0;
}
2、通過 const 關鍵字聲明常量
#include <stdio.h>
const int NUM=10;
int main() {
printf("數量:%d\n",NUM);
return 0;
}
區別:#define 在運行時會替換爲指定的值,const可以看到數據類型,更推薦使用 const
整型
在C語言中分爲有符號和無符號整型,無符號是整數,有符號包含負數
類型 | 說明 |
---|---|
short | 2字節 |
int | 4字節 |
long | 32位系統4字節,64位系統8字節 |
long long | 8字節 |
int main() {
int a=10;
int b=-10;
long long c=20;
int d=0b111;//二進制
int e=0xb;//十六進制
int f=010;//八進制
unsigned int g=12;//無符號正數
printf("a=%d,b=%d,c=%d,d=%d",a,b,c,d);
return 0;
}
- 0b 爲二進制方式賦值
- 0x 爲十六進制數據
- 0 爲八進制數據
進制相關知識參考其他教程
c11 標準 stdint.h 對數據的長度進行了統一
類型 | 說明 |
---|---|
int8_t | 統一8位1字節 |
int16_t | 2字節 |
int32_t | 4字節 |
int64_t | 8字節 |
uint8_t | 無字符1字節 |
浮點數
類型 | 說明 |
---|---|
float | 單精度,4字節,32位 |
double | 雙精度,8字節,64位 |
long double | 長雙精度,16字節,128位 |
typedef 自定義類型
typedef uint8_t mychar;
int main() {
mychar ch='a';
printf("%c",ch);
return 0;
}
自定義類型相當於對類型起了個別名
二、goto 跳轉
使用 goto 實現循環
int i=0;
aa:
printf("%d\n",i);
i=i+1;
if(i<100){
goto aa;
}
標籤名:
標記一個位置,goto 標籤名;
跳轉到指定標籤位置,標籤名可以自己定義。
三、輸入與輸出
相關函數文檔參考:C語言stdio.h文檔
1、字符輸出
putchar:寫字符到標準輸出,相當於調用 putc
遍歷字符並打印
#include <stdio.h>
int main() {
char c;
for (c='a';c<='z';c++) {
putchar(c);
putchar('\n');
}
return 0;
}
說明:char 類型佔用1字節,每個字符都映射對應一個整數。
查看字符對應整數
#include <stdio.h>
int main() {
char c;
printf("=====小寫====\n");
for (c='a';c<='z';c++) {
printf("%d\n",c);
}
printf("=====大寫====\n");
for (c='A';c<='Z';c++) {
printf("%d\n",c);
}
return 0;
}
大寫字符和小寫字符剛好差距32,
putchar('A'+32);
可轉爲小寫。
2、字符串輸出
puts:寫字符串到標準輸出
輸出字符串示例
#include <stdio.h>
int main() {
char string [] = "Hello world!";
puts(string);
return 0;
}
3、格式化輸出
printf:打印格式化數據到標準輸出,如果包含格式說明符(以%開頭的子串)將格式化,用附加參數替換說明符(說明符可以認爲是佔位符)。
格式化時用到的說明符
符號 | 解釋 | 舉例 |
---|---|---|
d 或者 i | 有符號十進制整數 | 392 |
u | 無符號十進制整數 | 7235 |
o | 無符號八進制 | 610 |
x | 無符號十六進制整數 | 7fa |
X | 無符號十六進制整數(大寫) | 7FA |
f | 十進制浮點,小寫 | 392.65 |
F | 十進制浮點,大寫 | 392.65 |
e | 科學記數法(尾數/指數),小寫 | 3.9265e+2 |
c | 字符 | a |
s | 字符串 | hello |
p | 指針地址(內存地址) | b8000000 |
% | %%打印出一個% | % |
格式化輸出示例
#include <stdio.h>
int main() {
printf("字符:%c %c\n",'a',65);
printf("整數:%d %ld\n",600,6500000L);//%ld 長整
printf("浮點數:%f\n",33.3);
printf("十六進制:%x\n",0xffa);
printf("特殊打印:%%\n");
return 0;
}
結果
字符:a A
整數:600 6500000
浮點數:33.300000
十六進制:ffa
特殊打印:%
4、輸入字符和字符串
getchar:從標準輸入中獲取字符
獲取字符示例
#include <stdio.h>
int main() {
uint8_t c;
puts("輸入文本,在一個句子中包含.以結束:");
do{
c=getchar();
putchar(c);
}while (c!='.');
return 0;
}
uint8_t c;
uint8_t 大小與char一樣
gets:從標準輸入中獲取字符串
獲取字符串示例
#include <stdio.h>
int main() {
char str[256];
puts("輸入你的名字:");
gets(str);
printf("你的名字:%s\n",str);
return 0;
}
5、格式化輸入
scanf:從標準輸入中讀取格式化數據,格式化說明符可參照 printf
格式化輸入示例
#include <stdio.h>
int main() {
char ch;
int num;
char str[10];
puts("輸入一個字符:");
scanf("%c",&ch);
printf("用戶的輸入字符爲:%c\n",ch);
puts("輸入一個整數:");
scanf("%d",&num);
printf("用戶輸入的整數爲:%d\n",num);
puts("輸入字符串:");
scanf("%s",str);
puts(str);
return 0;
}
int、char 等類型需要用&符號取得變量內存地址,變量 str 是一個數組,本身存儲的就是內存地址,所以不用加上&符號。(可以理解爲值與引用)
四、數組
1、一維數組
創建數組方式1:
const int NUMS_LEN=10;
int nums[NUMS_LEN];
數組中元素的內存地址沒有做過任何處理,有可能被之前其他程序使用過,所以數組中的默認的值是不可預期的。
演示數組中元素默認值:
#include <stdio.h>
int main() {
const int NUMS_LEN=10;
int nums[NUMS_LEN];
for (int i = 0; i < NUMS_LEN; ++i) {
printf("索引:%d,值:%d\n",i,nums[i]);
}
return 0;
}
創建數組方式2:
int ages[]={19,20,30};
2、二維數組
創建方式1:
int nums[3][4];
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
for (int j = 0; j < 4; ++j) {
printf("%d,%d,value=%d\n",i,j,nums[i][j]);
}
}
創建方式2:
int nums[2][3]={
{1,2,3},
{4,5,6}
};
二維數組直接初始化值需要指定長度!
如果想對數組中的元素清0,可以在遍歷中爲元素賦值爲0.
3、字符數組(字符串)
聲明字符串並檢查長度:
char str[10];
printf("長度:%ld\n",strlen(str));
strlen 函數用於檢測字符數組中字符的長度
存入字符串並檢查長度:
char str[10]="hello";
printf("長度:%ld\n",strlen(str));
\0作爲字符串結尾:
char str[10]="he\0llo";
printf("長度:%ld\n",strlen(str));
字符串中不論內容多少,只要遇到
\0
就認爲字符串結束!
char數組填充函數 memset:
memset(要填充的數組,要填充的值,要填充多長)
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char str[]="你好";
memset(str,1,6);
for (int i = 0; i < 6; ++i) {
printf("%d\n",str[i]);
}
return 0;
}
關於中文:
char str[2]="你好";
printf("長度:%ld\n",strlen(str));//一個漢字佔用3字節
五、字符串操作
1、字符串連接
strcat:連接字符串,將源字符串的副本附加到目標字符串。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char * str="hello";//要拼接的字符
char result[100];//目標字符
memset(result,0,100);//填充0到目標字符
strcat(result,str);//拼接str到result
strcat(result,"world");//拼接 world 到result
puts(result);
return 0;
}
strncat:連接指定數量的字符到目標字符串
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char dist[10];
strncat(dist,"hello",3);
puts(dist);
return 0;
}
結果
hel
2、格式化字符串
sprintf:將格式化數據寫入字符串(格式方式和其他格式化方法很像)
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char str[10];
memset(str,0,10);
int len,a=10,b=5;
len=sprintf(str,"%d+%d=%d",a,b,a+b);
printf("格式結果:[%s],長度爲:%d",str,len);
return 0;
}
結果:
格式結果:[10+5=15],長度爲:7
3、字符串與基礎數據類型轉換
sscanf:從字符串中讀取格式化數據
使用 sscanf 截取數據
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
//原字符串
char sentence[]="Java is 23 years old";
//保存拆分出來的數據的變量
int age;
char name[10];
sscanf(sentence,"%s %*s %d",name,&age);
printf("age is %d,name is %s",age,name);
return 0;
}
"%s %*s %d"
分別表示了Java is 23
(空格也包含在內),%*s
表示匹配的字符串但忽略該數據(可以理解佔了個位置)。&age
這裏需要將基本類型的內存地址引入。
使用 sscanf 轉換數據類型
#include <stdio.h>
int main() {
char * str="100";
int a;
sscanf(str,"%d",&a);
printf("轉換後:%d",a);
return 0;
}
使用 atof 將字符串轉爲 double
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
double result=atof("3.14");
printf("轉換後:%f",result);
return 0;
}
4、字符串比較
==
用來比較兩個變量的內存地址,不能比較字符串的值。使用 strcmp 比較兩個字符串的值,兩個字符串的值相等返回 0。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char * str1="hello";
char str2[]="hello";
if(strcmp(str1,str2)==0){
puts("兩個字符串的值相等");
}else{
puts("兩個字符串的值不相等");
}
return 0;
}
5、字符串的截取
strchr:從指定字符開始截取
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char * str="helloworld";
char * result=strchr(str,'w');
puts(result);
return 0;
}
strrchr:從最後一個指定字符開始截取
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char * str="helloworld";
char * result=strrchr(str,'l');
puts(result);
return 0;
}
strstr:從指定字符串開始截取
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char * str="helloworld";
char * result=strstr(str,"wo");
puts(result);
return 0;
}
區分大小寫
strncpy:從字符串中複製指定長度字符
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char * str="helloworld";
char dest[10];
strncpy(dest,str,5);
puts(dest);
return 0;
}
使用指針從指定位置開始截取
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char * str="helloworld";
char * str1=str+5;
puts(str1);
return 0;
}
可以先利用指針操作從某個位置開始截取,然後利用 strncpy 截取指定個。
六、函數
聲明和調用的方式和java很相似
1、main 函數的參數
main 函數的參數,也是程序運行時的參數
聲明時需指定:1.參數的長度,2.參數數組
#include <stdio.h>
int main(int argc,char ** argv) {
printf("參數的個數:%d\n",argc);
for (int i = 0; i < argc; ++i) {
printf("參數 %d 的值:%s\n",i,argv[i]);
}
return 0;
}
2、可變參數
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
void testarg(int n,...){
printf("參數的個數:%d\n",n);
va_list args;
va_start(args,n);
for (int i = 0; i < n; ++i) {
int temp=va_arg(args,int);
printf("參數:%d\n",temp);
}
va_end(args);
}
int main(int argc,char ** argv) {
testarg(2,10,55);
return 0;
}
函數設置可變參數時需指定參數個數形參
int n
,和...
(任意個數的參數)。需引入頭文件 stdarg.h,va_list
類型保存有關變量參數的信息,va_start
初始化變量參數列表,va_arg
取出參數的值,va_end
結束使用變量參數列表
七、預處理
1、預設常量
除了可以用 #define 定義一個常量,還可以在編譯參數中指定預設常量的值
編寫沒有聲明常量但使用了常量的代碼
#include <stdio.h>
int main() {
printf("The num is %d\n",THE_NUM);
return 0;
}
使用命令進行編譯和運行
gcc -o test main.c -DTHE_NUM=4
test.exe
-o
參數指定編譯後可執行文件的文件名,-D
參數後面直接跟常量名和值(沒有空格)
2、編譯條件針對不同平臺編譯
1.編寫代碼
#include <stdio.h>
#define WIN 1
#define LINUX 2
#define MAC 3
int main() {
#if PLATFORM==WIN
printf("Hello Windows\n");
#elif PLATFORM==LINUX
printf("Hello Linux\n");
#elif PLATFORM==MAC
printf("Hello MAC\n");
#else
printf("Unknow platform\n");
#endif
return 0;
}
if、#elif、#else、#endif 這些都是編譯條件,用於決定代碼塊是否編譯
2.編譯時指定條件
//編譯源碼
gcc -o test main.c -DPLATFORM=1
//運行
test.exe
3、頭文件重複引入
1、演示重複引入
1.創建a.h
#include "b.h"
2.創建b.h
#include "a.h"
3.引入a.h
#include <stdio.h>
#include "a.h"
int main() {
return 0;
}
2、防止頭文件重複引入
修改a.h
#ifndef A_H
#define A_H
#include "b.h"
#endif
修改b.h
#ifndef B_H
#define B_H
#include "a.h"
#endif
通過標記一個常量來判斷是否重複引入,一旦擁有這個常量將不再引入
八、指針
聲明一個變量後,系統會爲這個變量分配內存空間,每個變量都有一個內存地址,相當於旅館的房間號。
我們要獲取變量中的值需要通過內存地址來找到對應的值,但是還有另一種情況是這個變量中存放的是另個一變量的內存地址。這就好像你通過房間號找到這個房間,發現在這個房間裏面是另一個房間的房間號。
所以,一個變量的地址就成爲該變量的指針。
聲明指針並指向一個變量的地址
#include <stdio.h>
int main() {
int *a,*b;
int i=10;
a=&i;
b=&i;
printf("a的值爲:%d\n",*a);
printf("b的值爲:%d\n",*b);
i=99;
printf("a的值爲:%d\n",*a);
printf("b的值爲:%d\n",*b);
return 0;
}
C語言用*表示指針,爲指針賦值時
&
取出變量的地址。(指針a和指針b指向同一個地址,修改i後指針中的也會改變,這個很類似Java和C#中的引用類型)
指針的大小
#include <stdio.h>
int main() {
int *a;
printf("size is %ld\n", sizeof(a));
return 0;
}
64位系統中爲8字節,32位中爲4字節
1、函數指針
有參無返回值的函數指針
#include <stdio.h>
void hello(int a,char* c){
printf("hello\n");
}
int main() {
void(*fp)(int,char*)=&hello;
fp(1,"");
return 0;
}
有參有返回值的函數指針
#include <stdio.h>
int test(int a){
printf("hello:%d\n",a);
return a;
}
int main() {
int(*fp1)(int)=&test;
int result=fp1(11);
printf("返回值:%d\n",result);
return 0;
}
給函數指針設定類型別名
#include <stdio.h>
void hello(){
printf("Hello\n");
}
typedef void(*SimpleHello)();
int main() {
SimpleHello h1=&hello;
h1();
SimpleHello h2=&hello;
h2();
return 0;
}
重複定義時可以簡化代碼
2、無類型指針
無類型指針可以代表所有類型的數據
無類型指針存放字符串
#include <stdio.h>
int main() {
void *test="Hello";
printf("%s\n",test);
return 0;
}
九、結構體與共同體
1、結構體
主要用結構體描述屬性
定義使用結構體
#include <stdio.h>
struct File{
char* name;
int size;
};
int main() {
struct File file;
file.name="a.txt";
file.size=10;
printf("文件 %s 的大小爲 %d\n",file.name,file.size);
struct File file1={"a.jpg",100};
printf("文件 %s 的大小爲 %d\n",file1.name,file1.size);
return 0;
}
結構體也可以像數組那樣初始化(C#中也有結構,兩者比較像可以對比記憶)
定義結構體類型簡化代碼
#include <stdio.h>
typedef struct _File{
char* name;
int size;
}File;
int main() {
File file;
file.name="a.txt";
file.size=10;
printf("文件 %s 的大小爲 %d\n",file.name,file.size);
File file1={"a.jpg",100};
printf("文件 %s 的大小爲 %d\n",file1.name,file1.size);
return 0;
}
2、結構體的內存對齊
結構體所佔大小如何計算的?結構的大小由各變量與字節最大變量對齊後相加得出。
如圖所示,三種情況:
1.當定義第一個變量大小爲1字節,第二個變量比第一個變量大時,第一個變量要對齊大的變量,第一個變量填充爲2字節,結構體大小爲4字節。
2.前兩變量加起來不足對齊第三個變量的大小,所以填充2字節對齊,結構體大小爲8字節。
3.前4個變量加起來剛好對齊第5個變量的大小,無須對齊。最後一個變量沒有對齊則填充2個字節對齊第5個變量,所以結構體大小爲12字節。
#include <stdio.h>
typedef struct _Data{
uint8_t a;//1
uint8_t b;//1
uint8_t c;//1
uint8_t d;//1
uint32_t e;//4
uint8_t f;//1
}Data;
int main() {
printf("size is %d\n", sizeof(Data));
return 0;
}
此時結果爲12
3、結構體指針
沒有使用指針前
#include <stdio.h>
typedef struct _Dog{
char * color;
int age;
}Dog;
int main() {
Dog dog1={"紅色",2};
Dog dog2=dog1;
dog1.age=3;
printf("(dog1 color is %s,age is %d),(dog2 color is %s,age is %d)\n"
,dog1.color,dog1.age,dog2.color,dog2.age
);
return 0;
}
沒有使用之前將dog1賦值給dog2相當於複製一個副本
使用結構體指針
#include <stdio.h>
typedef struct _Dog {
char *color;
int age;
} Dog;
int main() {
Dog dog1 = {"紅色", 2};
Dog *dog2 = &dog1;
dog1.age = 3;
printf("(dog1 color is %s,age is %d),(dog2 color is %s,age is %d)\n",
dog1.color, dog1.age, dog2->color, dog2->age);
return 0;
}
指針操作用法和之前一樣,需要注意的地方是:結構體指針,獲取結構體的值時需要使用
->
,否則將編譯錯誤
通過函數創建和銷燬結構體指針
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct _Dog {
char *color;
int age;
} Dog;
Dog* createDog(char* color,int age){
Dog* dog=malloc(sizeof(Dog));
dog->color=color;
dog->age=age;
return dog;
}
void deleteDog(Dog* dog){
free(dog);
}
int main() {
Dog* dog1=createDog("紅色",3);
printf("(dog1 color is %s,age is %d)\n",
dog1->color, dog1->age);
deleteDog(dog1);
return 0;
}
malloc函數分配內存,使用完畢後用free函數釋放內存(釋放後的內存的值不可預期何時修改,free函數調用後別的程序就可以使用這塊空間了)
3、共同體
共同體的特點:共同體中聲明的所有變量共用一塊空間
聲明及使用共同體
#include <stdio.h>
typedef union _BaseData{
char ch;
uint8_t ch_num;
}BaseData;
int main() {
BaseData data;
data.ch='A';
printf("ch_num is %d size is %d\n",data.ch_num, sizeof(BaseData));
return 0;
}
變量 ch_num 和 ch 共用同一內存地址,大小爲 1,共同體做類型轉換比較方便。
實現顏色的操作
#include <stdio.h>
//定義顏色結構體
typedef struct _ColorARGB{
uint8_t blue;
uint8_t green;
uint8_t red;
uint8_t alpha;
}ColorARGB;
//定義顏色共同體
typedef union _Color{
uint32_t color;
ColorARGB colorARGB;
}Color;
int main() {
Color c;
c.color=0xFFAADD00;
printf("red:%X",c.colorARGB.red);
return 0;
}
存入的數據是以小端模式,所以定義顏色結構體時的通道的順序和賦值的顏色順序相反。結合結構體與共同體實現(巧妙)
十、文件操作
fopen函數:以指定文件名和模式獲取一個流的FILE指針。
支持的模式
模式 | 說明 |
---|---|
"r" | 讀:文件必須存在 |
"w" | 寫:創建一個文件,如果已經存在則覆蓋 |
"a" | 追加:向文件末尾追加內容,如果文件不存在則創建該文件 |
"r+" | 可做讀取和修改的操作,文件必須存在 |
寫文件
//創建文件指針
FILE * file=fopen("a.txt","w");
if (file){
//寫入內容
fputs("HelloWorld",file);
//關閉
fclose(file);
}else{
puts("文件操作失敗!");
}
讀文件
#include <stdio.h>
int main() {
FILE * file=fopen("a.txt","r");
if (file){
char ch;
while(1){
ch=fgetc(file);
if(ch!=EOF){
printf("%c\n",ch);
}else{
break;
}
}
fclose(file);
}
return 0;
}