C语言基础知识

这里我们简单地介绍了以下关于C语言的很基础的知识，可能不是很全面，后续会继续更新和重新排版。

算法结构：

　　一、顺序结构、选择结构、循环结构；二、循环结构又分为while型、until型、for循环结构；程序流程图；

结构化程序设计方法：

　　（1）自顶向下；（2）逐步细化；（3）模块化设计；（4）结构化编码。

数据类型：

• 常量：常量包括字面常量、直接常量和符号常量；

• 变量：C语言规定标志符只能由字母、数字和下划线三种字符组成，且第一个字符必须是字母或者下划线；必须压迫先定义后使用；每一个变量被定义以确定类型后，在编译时就能为其分配相应的存储单元；

• 整数类型：整数常量有十进制、八进制和十六进制；“%d”

• 整形变量：数据在内存中存放形式是以二进制形式存放；有int型、short int型和long int型，无符号整型变量的范围是-32768—32767，有符号型为0~65535.通常把long定义为32位，把short定义为16位，int可以是32位也可以为16位，这都主要取决于机器字长。

• 实型常量的表示方法：（1）十进制，0.0；（2）指数形式，123e3

• 实型变量：实数型数据在内存中的存放形式，一般在内存中占4个字节，分成整数部分和小数部分存放。实型变量分为float型、double型long double型。实型数据会存在舍入误差。

• 实型常量的类型：C编译系统将实型常量作为双精度来处理。

• 字符型数组：
  1. 字符常量：转义字符（\n——换行，\t——tab,\r——回车，\f——换页，\b——退格，\ddd——1到3位8进制的数代表的字符）
  2. 字符变量：字符数据存储形式实际是以ASCII码存储。“%c”
  3. 字符串常量：双撇号括起来的一系列字符序列。

C语言的运算符：

C语言的控制语句：

字符数据的输入输出：

• putchar（）输入字符变量

• getchar（）只能接受一个字符

格式输入输出：

• printf（%d—整型，%c—字符型，%ld，%md，%o，%u，%s，%-m.nf，%e，%g）

• scanf（格式控制，地址列表）

C语言的数组：

• 一维数组的定义：类型说明符 数组名【常量表达式】；先定义后引用；一维数组初始化时可以只对一部分元素初始化，在对全部数组元素初始化的时候可以部规定长度；但是若被定义的数组长度与提供的初始值不一样时，则数组长度不能省略。

• 二维数组的定义：类型说明符 数组名【常量表达式】【常量表达式】C语言中存放二维数组是先存放第一行的元素，紧接着是第二行，其实也是以一维的方式存放。如果初始化时能指定所有元素的初始值，第一维大小可以省略，但是第二维不能省略。

• 字符数组：定义和初始化跟数组差不多，只是需要加单引号。字符和字符串结束标志，C语言规定，以‘\0’代表。

字符串处理函数：

• puts()将一个字符串输出到终端；

• gets（）从终端输入一个字符串到字符数组，并且得到一个函数值；

• strcat（）链接两个字符数组中的字符串；

• strcpy（）字符串复制函数；

• strcmp（）比较字符串作用；

• strlen（）测试字符串长度的函数不包括“\0”；

• strlwr（）将字符串中的大写字母转换为小写字母；

• strupr（）将字符串中的小写字母转换为大写字母。

C语言函数：

C语言中函数的意义：

• 一个源程序由多个函数组成；

• C程序的执行从main（）函数开始；

• 所有函数都是平行的；

• 函数分类；可以分为标准和自定义，还可以分为有参函数和无参函数。

函数定义的一般形式：

类型标志符  函数名（）
{
    声明部分
    执行语句
}

类型标志符  函数名（形式参数列表）
{    
    声明部分
    语句
}

关于形参和实参的说明：

• 在定义函数中指定的形参，在未出现函数调用时，他们并不占用内存中的存储单元，只有发生调用时，才会分配内存；

• 实参可以是常量、变量或者表达式；有时传递的时地址；

•  在被定义中，形参必须指定类型；

• 实参与形参的类型应相同或赋值兼容；

• C语言规定，实参变量对形参变量的数据传递是“值传递”，即单向传递，只有实参传递给形参，而不能由形参传递给实参。

函数的返回值：

C语言希望通过函数调用使主调函数得到一个确定的值。有以下规范：

• 函数的返回值是通过函数中的return语句获取的。

• 函数值的类型。

• 如果函数值的类型和return语句中表达式的值不一样，则以函数类型为准。

• 如果调用函数中没有return语句，并不带回一个确定的用户需要的值，函数不是不带回值，而只是不带回有用的值，带回一个不确定的值。

• 如不需要带回任何值，用void。

函数的调用：

调用方式

• 函数语句；

• 函数表达式；

• 函数参数。

被调用的函数的声明：

一个函数调用另一个函数所具备的条件:

• 首先被调用的函数必须是已经存在的函数；

• 如果使用库函数，一般应该在本文件开头用#include命令将调用有关库函数时在所需要用到的信息“包含”到本文件中。.h文件是头文件所用的后缀。

• 如果使用用户自己定义的函数，而且该函数与使用它的函数在同一个文件中，一般还应该在主调函数中对被调用的函数做声明。

• 如果被调用的函数定义出现在主调函数之前可以不必声明。

• 如果已在所有函数定义之前，在函数的外部已做了函数声明，则在各个主调函数中不必多所调用的函数在做声明。

局部变量和全局变量：

局部变量和全局变量的定义：

• 局部变量在一个函数内部定义的变量是内部变量，它只是在本函数范围内的有效，主函数也不能使用其它函数中定义的变量；不同函数中可以使用相同的名字的变量，他们代表不同的对象，互不干扰；形式参数也是局部变量；在一个函数内部，可以在复合语句中定义变量，这些变量只在本复合语句中有效，这种复合句也可以称为“分程序”或“程序块”；

• 全局变量，在函数之外定义的变量称为外部变量，全局变量可以增加函数间数据联系的渠道，一般不再必要时不要使用，他在程序的全部执行过程中占用存储单元，是函数的通用性，使用全局变量会使程序的清晰性降低。还要注意若果同一源文件中，外部变量和局部变量同名，则在局部变量作用范围内，外部变量被“屏蔽”，不起任何作用。

变量的存储类别：

动态存储方式，在程序运行期间进行分动态的分配存储空间的方式，静态存储方式是指在程序运行期间分配固定的存储空间的方式；存储空间分为程序区、静态存储区和动态存储区；全局变量全部放在静态存储区中，程序开始时分配空间，完毕时释放；动态存储区中存放以下数据：1、函数形式参数；2、自动变量；3、函数调用时的现场保护和返回地址；在C语言中每个变量和函数都有两个属性，是数据类型和数据存储类型，存储类别是数据在内存中存储的方式。

存储方式分为静态和动态存储类，具体包含有四种：自动的（auto），静态的（static），寄存器的（register），外部的（extern），如果不加以声明，就自认为是auto型就会自动分配存储空间属于动态存储方式。Static声明局部变量是在函数调用结束后不消失而保留原值，即占用存储单元不释放，在下一次调用该函数时，该变量已有值，就是上次函数调用结束时的值。其中需要说明的是在定义局部变量不赋初值的话，则静态局部变量编译时自动赋值为0或者空字符，虽然静态局部变量在函数调用结束后仍然存在，但是其他函数不能引用它的。静态局部变量主要用在当初始化后，变量只是被引用而不改变其值。Register变量是C语言中允许将局部变量的值放在CPU中的寄存器中需要时直接从寄存器中取出来参加运算，不必再到内存中提取，但是计算机系统中寄存器数量有限，不能任意定义任意多的存储器，局部静态变量不能定义为寄存器变量。Extern声明外部变量，用以扩展外部变量的作用域。在一个文件中，如果定义之前的函数想引用该外部变量，则应该在引用之前用关键字extern对该变量做外部变量声明。在多文件中，也可以采用extern声明的办法进行外部变量声明。有时希望某些局部变量只限于被本文件引用，而不能被其他文件引用，这时就可以采用在定义外部变量时外加一个static，这在程序模块化设计中加强了通用性。Static来声明一个变量的作用有二个，一个是在声明对局部变量时。则为该变量分配的空间在整个程序执行期间始终存在；一个是在对全局变量声明中，该变量的作用域仅限于本文件模块操作。注意：这些方法同样适用于函数的声明。

简述指针：

指针是一个特殊的变量，它里面存储的数值被解释成为内存里的一个地址。要搞清一个指针需要搞清指针的四方面的内容：指针的类型、指针所指向的类型、指针的值或者叫指针所指向的内存区、指针本身所占据的内存区。

为什么需要指针?

指针解决了一些编程中基本的问题。

• 第一，指针的使用使得不同区域的代码可以轻易的共享内存数据。当然你也可以通过数据的复制达到相同的效果， 但是这样往往效率不太好，因为诸如结构体等大型数据，占用的字节数多，复制很消耗性能。但使用指针就可以很好的避免这个问题，因为任何类型的指针占用的字节数都是一样的（根据平台不同，有4字节或者8字节或者其他可能）。  

• 第二，指针使得一些复杂的链接性的数据结构的构建成为可能，比如链表，链式二叉树等等。  

• 第三，有些操作必须使用指针。如操作申请的堆内存。还有：C语言中的一切函数调用中，值传递都是“按值传递”的，如果我们要在函数中修改被传递过来的对象，就必须通过这个对象的指针来完成。

指针是什么？

我们指知道：C语言中的数组是指 一类 类型，数组具体区分为  int 类型数组，double类型数组,char数组 等等。同样指针 这个概念也泛指 一类 数据类型，int指针类型，double指针类型，char指针类型等等。

通常，我们用int类型保存一些整型的数据，如 int num = 97 ， 我们也会用char来存储字符： char ch = 'a'。

我们也必须知道：任何程序数据载入内存后，在内存都有他们的地址，这就是指针。而为了保存一个数据在内存中的地址，我们就需要指针变量。

因此： 指针是程序数据在内存中的地址，而指针变量是用来保存这些地址的变量。