手册：C

#手册 C

1. 简介

• 一个 C 程序由若干头文件和函数组成：

// 头文件；
#inclue<stdio.h>
// 主函数；int 是主函数类型；
int main()
{
  // printf() 是格式输出函数；
  printf("文本");
  // return 是函数返回值；
  return 0;
}

头文件

通知 C 语言编译系统在对 C 程序进行正式编译之前需做一些预处理工作；

主函数

一个 C 程序有且只有一个主函数，即 main() 函数，C 程序就是执行主函数里的代码，主函数就是 C 语言中的唯一入口；

2. 基础规范

2.1. 编码规范

• 一个说明或一个语句占一行；
• 函数体内的语句要有明显缩进；
• 括号要成对写，如果需要删除的话也要成对删除；
• 当一句可执行语句结束的时候末尾需要有分号；
• 代码中所有符号均为英文半角符号；

2.2. 标识符

标识符

是变量或者函数的名字。

• 可为字母 ( A - Z, a - z )、数字 ( 0 - 9 )、下划线 _ 组成的字符串，并且第一个字符必须是字母或下划线；
• 标识符的长度最好不要超过 8 位；
• 标识符是严格区分大小写的；
• 语义化命名；
• 标识符不能是 C 语言的关键字；

2.3. 注释语句

/* 多行注释 */
// 单行注释

3. 变量与常量

• 以 int 赋值；
• 可先声明再赋值，也可声明同时赋值；
• 注意不允许连续赋值；

3.1. 变量的存储方式

静态存储方式

指在程序运行期间分配固定的存储空间的方式。静态存储区中存放了在整个程序执行过程中都存在的变量，如全局变量。

动态存储方式

指在程序运行期间根据需要进行动态的分配存储空间的方式。动态存储区中存放的变量是根据程序运行的需要而建立和释放的，通常包括：函数形式参数、自动变量、函数调用时的现场保护和返回地址等。

3.2. 变量的存储类别

自动 auto

用关键字 auto 定义的变量为自动变量，auto 可省略，隐含定为“自动存储类别”，属于动态存储方式。

静态 static

用 static 修饰的为静态变量，如果定义在函数内部的，称之为静态局部变量；如果定义在函数外部，称之为静态外部变量。

• 静态局部变量属于静态存储类别，在静态存储区内分配存储单元，在程序整个运行期间都不释放；静态局部变量在编译时赋初值，即只赋初值一次；如果在定义局部变量时不赋初值的话，则对静态局部变量来说，编译时自动赋初值 0（对数值型变量）或空字符（对字符变量）。

寄存器 register

为了提高效率，C 语言允许将局部变量得值放在 CPU 中的寄存器中，这种变量叫“寄存器变量”，用关键字 register 作声明。

• 只有局部自动变量和形式参数可以作为寄存器变量；一个计算机系统中的寄存器数目有限，不能定义任意多个寄存器变量；局部静态变量不能定义为寄存器变量。

外部 extern

用 extern 声明的的变量是外部变量，外部变量的意义是某函数可以调用在该函数之后定义的变量。

3.3. 常量

• 程序执行过程中，值不发生改变的量称为常量；
• 可以分为直接常量和符号常量。
• 符号常量的标识符常用大写字母，变量的标识符常用小写字母；

语法：

#define 标识符 常量值

4. 数据类型

• 基本类型
  
  • 整型
  • 字符型
  • 实型（浮点型）
    
    • 单精度型
    • 双精度型
• 构造类型
  
  • 枚举类型
  • 数组类型
  • 结构体类型
  • 共用体类型
• 指针类型
• 空类型

4.1. 自动类型转换

• 不同类型的量可以通过赋值而实现转换；
• 字节小的可以向字节大的自动转换，但字节大的不能向字节小的自动转换；

4.2. 强制类型转换

语法：

(数据类型)变量/(表达式);

• 转换后不会改变原数据的类型及变量值，只在本次运算中临时性转换；
• 强制转换后的运算结果不遵循四舍五入原则；

5. 运算符

5.1. 算术运算符

• 除法：相除的两个数都是整数的话，则结果也为整数；
• 取余：只适合用两个整数进行取余运算；运算后的符号取决于被余数的符号；
• 没有乘方运算符，也不能用 ×、÷ 等算术符号。

5.2. 赋值运算符

• 简单赋值运算符：=
• 复合赋值运算符：在 = 之前加上其它运算符构成：+=、-=、*=、/=、%=

5.3. 关系运算符

5.4. 逻辑运算符

5.5. 三目运算符

语法：

表达式1 ? 表达式2 : 表达式3; 

5.6. 运算符优先级

6. 语句

6.0. 格式化输出语句

语法：

printf("输出格式符"，输出项);

• 格式符还可以连用，变量之间需要用逗号隔开；
• 格式符的个数要与变量、常量或者表达式的个数一一对应。

6.1. 判断语句

if(){...}

或者——

if(){...}
else{...}

或者——

if(){...}
else if(){...}
else{...}

或者——

if()
{
    if(){...}
    else if(){...}
    else{...}
}
else
{
    ...
}

或者使用 switch——

switch(变量){
    case 判断:
    ...
    break;
    case 判断:
    ...
    break;
    default: // 可以省略，位置可变
    ...
}

6.2. 循环语句

while(){...}

或者——

do{...}while()

或者——

for(赋值; 判断; 步进){...}
// 三种表达式中同种若有多个，以,隔开

• 三种循环区别
  
  • 在知道循环次数的情况下更适合使用 for 循环；
  • 在不知道循环次数的情况下适合使用 while 或者 do-while 循环，如果有可能一次都不循环应考虑使用 while 循环，如果至少循环一次应考虑使用 do-while 循环；

6.3. break 语句

break

• 在没有循环结构的情况下，break 不能用在单独的 if-else 语句中；
• 在多层循环中，一个 break 语句只跳出当前循环；

6.4. continue 语句

continue

6.5. goto 语句

LOOP: if(){...}
goto LOOP;

• 少用为妙；
• 用标识符标识一段代码，再以 goto 引用执行；

7. 函数

7.1. 定义

声明语法：

数据类型 函数名(参数){
    ...
    return (表达式);
}

• 数据类型说明省略，默认是 int 类型函数；
• 参数亦可省略；
• 自定义函数尽量放在 main 函数之前，如果要放在 main 函数后面的话，需要在 main 函数之前先声明自定义函数。

先行声明语法：

// 置于 main 函数之前
数据类型 函数名(参数);

7.2. 调用

语法：

函数名(参数);

• 无参函数调用时可将参数省略；
• 参数可以是常数、变量及表达式等，各参数之间用逗号分隔；

7.3. 返回

语法：

return (表达式);

void 函数

无返回值的函数，void 函数中若有 return 语句，只能是 return;

• 自定义的函数中可以有多个 return 语句，但是只能返回一个值；

7.4. 递归

递归

指一个函数在其函数体内调用其自身。执行递归函数将反复调用其自身，每调用一次就进入新的一层；

• 递归函数必须有结束条件；
• 每一级函数调用时都有自己的变量，但是函数代码并不会得到复制；
• 每次调用都会有一次返回；
• 位于递归调用前的语句和各级被调用函数具有相同的执行顺序；
• 位于递归调用后的语句的执行顺序和各个被调用函数的顺序相反；

7.5. 内部函数

• 不能被其他源文件调用的函数称谓内部函数 ，内部函数由 static 关键字来定义，因此又被称谓静态函数；

语法：

static 数据类型 函数名(参数)

7.6. 外部函数

• 能被其他源文件调用的函数称谓外部函数 ，外部函数由 extern 关键字来定义；
• 在没有指定函数的作用范围时，系统会默认认为是外部函数，因此当需要定义外部函数时 extern 也可以省略；

语法：

extern 数据类型 函数名(参数) 

8. 数组

8.0. 数组声明

声明：

数据类型 数组名称[长度];

初始化：

数据类型 数组名称[长度n] = {元素1,元素2…元素n};
// 或者——
数据类型 数组名称[] = {元素1,元素2…元素n};
// 或者——
数据类型 数组名称[长度n]; 数组名称[0] = 元素1; 数组名称[1] = 元素2; 数组名称[n] = 元素n;

获取：

数组名称[元素所对应下标];

• 元素个数小于数组的长度时，多余的数组元素初始化为 0；在声明数组后没有进行初始化的时候，静态 static 和外部 extern 类型的数组元素初始化元素为 0，自动 auto 类型的数组的元素初始化值不确定；

8.1. 传入参数

数组可作为参数传递，可以整个数组传递：函数(数组名)，也可单独传递一个数组元素：函数(数组名[i])；作为函数实参传递时，数组元素类型必须与形参数据类型一致。

8.2. 冒泡排序程序

示例：

#include <stdio.h>
int main()
{
    double arr[]={1.78, 1.77, 1.82, 1.79, 1.85, 1.75, 1.86, 1.77, 1.81, 1.80};
    int i,j;
    printf("\n************排队前*************\n");
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        if(i != 9)   
            printf("%.2f, ", arr[i]);
            //%.2f表示小数点后精确到两位
        else
            printf("%.2f", arr[i]);
            //%.2f表示小数点后精确到两位
    }
    for(i=8; i>=0; i--)
    {
        for(j=0;j<=i;j++)
        {
            if(arr[j]>arr[j+1])
            //当前面的数比后面的数大时
            {  
                double temp;    
                //定义临时变量temp
                temp = arr[j];
                //将前面的数赋值给temp
                arr[j] = arr[j+1];
                //前后之数颠倒位置
                arr[j+1]=temp;
                //将较大的数放在后面    
            }                 
        }                
    }
    printf("\n************排队后*************\n");
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        if(i != 9)   
            printf("%.2f, ", arr[i]);
            //%.2f表示小数点后精确到两位     
        else
            printf("%.2f", arr[i]);
            //%.2f表示小数点后精确到两位
    }
    return 0;    
}

8.3. 查找数组中的值

示例：

#include <stdio.h>
int getIndex(int arr[5],int value)
{
    int i;
    int index;
    for(i=0;i<5;i++)
    {
        if(arr[i]==value)
        {
            index=i;
            break;
        }          
    }
    return index;
}
int main()
{
    int arr[5]={3,12,9,8,6};
    int value = 8;
    int index = getIndex(arr, value);      
    if(index!=-1)
    {
        printf("%d在数组中存在，下标为：%d\n",value,index);             
    }
    else
    {
        printf("%d在数组中不存在。\n",value);    
    }
    return 0;    
}

8.4. 多维数组

声明：

数据类型 数组名称[常量表达式1][常量表达式2]...[常量表达式n];

初始化：

数据类型 数组名称[常量表达式1][常量表达式2]...[常量表达式n
// 或者——
数据类型 数组名称[常量表达式1][常量表达式2]...[常量表达式n]; 数组名称[下标1][下标2]...[下标n] = 值;

• 采用第一种始化时数组声明必须指定列的维数。因为系统会根据数组中元素的总个数来分配空间，当知道元素总个数以及列的维数后，会直接计算出行的维数；
• 采用第二种初始化时数组声明必须同时指定行和列的维数；
• 多维数组的每一维下标均不能越界

9. 字符串

9.1. 字符串变量

声明语法：

char 字符串名称[长度] = "字符串值";
// 或者——
char 字符串名称[长度] = {'字符1','字符2',...,'字符n','\0'};

• 字符串数据类型无法直接定义，但可用数组来定义所要的字符串；
• [] 中的长度是可以省略不写的；
• 采用第 2 种方式的时候最后一个元素必须是 '\0'，'\0' 表示字符串的结束标志；
• 采用第 2 种方式的时候在数组中不能写中文；

输出语法：

printf(“%s”,字符数组名字);
// 或者——
puts(字符数组名字);

9.2. 字符串函数

• strlen() 获取字符串的长度，在字符串长度中是不包括 \0 而且汉字和字母的长度是不一样的；
• strcmp() 在比较的时候会把字符串先转换成 ASCII 码再进行比较，返回的结果为 0 表示 s1 和 s2 的 ASCII 码相等，返回结果为 1 表示 s1 比 s2 的 ASCII 码大，返回结果为 -1 表示 s1 比 s2 的 ASCII 码小；
• strcpy() 拷贝之后会覆盖原来字符串且不能对字符串常量进行拷贝；
• strcat 在使用时 s1 与 s2 指的内存空间不能重叠，且 s1 要有足够的空间来容纳要复制的字符串；

附：参考

• 慕课：C 语言入门