C 语言基本语法
语句
C 语言的代码由一行行语句（statement）组成。语句就是程序执行的一个操作命令。C 语言规定，语句必须使用分号结尾，除非有明确规定可以不写分号。
int x = 1;
上面就是一个变量声明语句，声明整数变量
x
，并且将值设为
1
。
多个语句可以写在一行。
int x; x = 1;
上面示例是两个语句写在一行。所以，语句之间的换行符并不是必需的，只是为了方便阅读代码。
一个语句也可以写成多行，这时就要依靠分号判断语句在哪一行结束。
int x;
x
=
1
;
上面示例中，第二个语句
x = 1;
被拆成了四行。编译器会自动忽略代码里面的换行。
单个分号也是有效语句，称为“空语句”，虽然毫无作用。
;
表达式
C 语言的各种计算，主要通过表达式完成。表达式（expression）是一个计算式，用来获取值。
1 + 2
上面代码就是一个表达式，用来获取
1 + 2
这个算术计算的结果。
表达式加上分号，也可以成为语句，但是没有实际的作用。
8;
3 + 4;
上面示例是两个表达式，加上分号以后成为语句。
表达式与语句的区别主要是两点：
- 语句可以包含表达式，但是表达式本身不构成语句。
-
表达式都有返回值，语句不一定有。因为语句用来执行某个命令，很多时候不需要返回值，比如变量声明语句（
int x = 1
）就没有返回值。
语句块
C 语言允许多个语句使用一对大括号
{}
，组成一个块，也称为复合语句（compounded statement）。在语法上，语句块可以视为多个语句组成的一个复合语句。
{
int x;
x = 1;
}
上面示例中，大括号形成了一个语句块。
大括号的结尾不需要添加分号。
空格
C 语言里面的空格，主要用来帮助编译器区分语法单位。如果语法单位不用空格就能区分，空格就不是必须的，只是为了增加代码的可读性。
int x = 1;
// 等同于
int x=1;
上面示例中，赋值号（
=
）前后有没有空格都可以，因为编译器这里不借助空格，就能区分语法单位。
语法单位之间的多个空格，等同于单个空格。
int x = 1;
上面示例中，各个语法单位之间的多个空格，跟单个空格的效果是一样的。
空格还用来表示缩进。多层级的代码有没有缩进，其实对于编译器来说并没有差别，没有缩进的代码也是完全可以运行的。强调代码缩进，只是为了增强代码可读性，便于区分代码块。
大多数 C 语言的风格要求是，下一级代码比上一级缩进4个空格。为了书写的紧凑，本书采用缩写两个空格。
// 缩进四个空格
if (x > 0)
printf("positive\n");
// 缩进两个空格
if (x > 0)
printf("positive\n");
只包含空格的行被称为空白行，编译器会完全忽略该行。
注释
注释是对代码的说明，编译器会忽略注释，也就是说，注释对实际代码没有影响。
C 语言的注释有两种表示方法。第一种方法是将注释放在
/*...*/
之间，内部可以分行。
/* 注释 */
/*
这是一行注释
*/
这种注释可以插在行内。
int open(char* s /* file name */, int mode);
上面示例中，
/* file name */
用来对函数参数进行说明，跟在它后面的代码依然会有效执行。
这种注释一定不能忘记写结束符号
*/
，否则很容易导致错误。
printf("a "); /* 注释一
printf("b ");
printf("c "); /* 注释二 */
printf("d ");
上面示例的原意是，第一行和第三行代码的尾部，有两个注释。但是，第一行注释忘记写结束符号，导致注释一延续到第三行结束。
第二种写法是将注释放在双斜杠
//
后面，从双斜杠到行尾都属于注释。这种注释只能是单行，可以放在行首，也可以放在一行语句的结尾。这是 C99 标准新增的语法。
// 这是一行注释
int x = 1; // 这也是注释
不管是哪一种注释，都不能放在双引号里面。双引号里面的注释符号，会成为字符串的一部分，解释为普通符号，失去注释作用。
printf("// hello /* world */ ");
上面示例中，双引号里面的注释符号，都会被视为普通字符，没有注释作用。
编译时，注释会被替换成一个空格，所以
min/* space */Value
会变成
min Value
，而不是
minValue
。
printf()
基本用法
本书的示例会大量用到
printf()
函数，这里先介绍一下这个函数。
printf()
的作用是将参数文本输出到屏幕。它名字里面的
f
代表
format
（格式化），表示可以定制输出文本的格式。
printf("Hello World");
上面命令会在屏幕上输出一行文字“Hello World”。
printf()
不会在行尾自动添加换行符，运行结束后，光标就停留在输出结束的地方，不会自动换行。为了让光标移到下一行的开头，可以在输出文本的结尾，添加一个换行符
\n
。
printf("Hello World\n");
如果文本内部有换行，也是通过插入换行符来实现。
printf("Hello\nWorld\n");
上面示例先输出一个
Hello
，然后换行，在下一行开头输出
World
，然后又是一个换行。
上面示例也可以写成两个
printf()
，效果完全一样。
printf("Hello\n");
printf("World\n");
printf()
是在标准库的头文件
stdio.h
定义的。使用这个函数之前，必须在源码文件头部引入这个头文件。
#include <stdio.h>
int main(void) {
printf("Hello World\n");
}
上面示例中，只有在源码头部加上
#include <stdio.h>
，才能使用
printf()
这个函数。
#include
指令的详细解释，请看《预处理器》一章。
占位符
printf()
可以在输出文本中指定占位符。所谓“占位符”，就是这个位置可以用其他值代入。
// 输出 There are 3 apples
printf("There are %i apples\n", 3);
上面示例中，
There are %i apples\n
是输出文本，里面的
%i
就是占位符，表示这个位置要用其他值来替换。占位符的第一个字符一律为百分号
%
，第二个字符表示占位符的类型，
%i
表示这里代入的值必须是一个整数。
printf()
的第二个参数就是替换占位符的值，上面的例子是整数
3
替换
%i
。执行后的输出结果就是
There are 3 apples
。
常用的占位符除了
%i
，还有
%s
表示代入的是字符串。
printf("%s will come tonight\n", "Jane");
上面示例中，
%s
表示代入的是一个字符串，所以
printf()
的第二个参数就必须是字符串，这个例子是
Jane
。执行后的输出就是
Jane will come tonight
。
输出文本里面可以使用多个占位符。
printf("%s says it is %i o'clock\n", "Ben", 21);
上面示例中，输出文本
%s says it is %i o'clock
有两个占位符，第一个是字符串占位符
%s
，第二个是整数占位符
%i
，分别对应
printf()
的第二个参数（
Ben
）和第三个参数（
21
）。执行后的输出就是
Ben says it is 21 o'clock
。
printf()
参数与占位符是一一对应关系，如果有
n
个占位符，
printf()
的参数就应该有
n + 1
个。如果参数个数少于对应的占位符，
printf()
可能会输出内存中的任意值。
printf()
的占位符有许多种类，与 C 语言的数据类型相对应。下面按照字母顺序，列出常用的占位符，方便查找，具体含义在后面章节介绍。
-
%a
：十六进制浮点数，字母输出为小写。 -
%A
：十六进制浮点数，字母输出为大写。 -
%c
：字符。 -
%d
：十进制整数。 -
%e
：使用科学计数法的浮点数，指数部分的
e
为小写。 -
%E
：使用科学计数法的浮点数，指数部分的
E
为大写。 -
%i
：整数，基本等同于
%d
。 -
%f
：小数（包含
float
类型和
double
类型）。 -
%g
：6个有效数字的浮点数。整数部分一旦超过6位，就会自动转为科学计数法，指数部分的
e
为小写。 -
%G
：等同于
%g
，唯一的区别是指数部分的
E
为大写。 -
%hd
：十进制 short int 类型。 -
%ho
：八进制 short int 类型。 -
%hx
：十六进制 short int 类型。 -
%hu
：unsigned short int 类型。 -
%ld
：十进制 long int 类型。 -
%lo
：八进制 long int 类型。 -
%lx
：十六进制 long int 类型。 -
%lu
：unsigned long int 类型。 -
%lld
：十进制 long long int 类型。 -
%llo
：八进制 long long int 类型。 -
%llx
：十六进制 long long int 类型。 -
%llu
：unsigned long long int 类型。 -
%Le
：科学计数法表示的 long double 类型浮点数。 -
%Lf
：long double 类型浮点数。 -
%n
：已输出的字符串数量。该占位符本身不输出，只将值存储在指定变量之中。 -
%o
：八进制整数。 -
%p
：指针。 -
%s
：字符串。 -
%u
：无符号整数（unsigned int）。 -
%x
：十六进制整数。 -
%zd
：
size_t
类型。 -
%%
：输出一个百分号。
输出格式
printf()
可以定制占位符的输出格式。
（1）限定宽度
printf()
允许限定占位符的最小宽度。
printf("%5d\n", 123); // 输出为 " 123"
上面示例中，
%5d
表示这个占位符的宽度至少为5位。如果不满5位，对应的值的前面会添加空格。
输出的值默认是右对齐，即输出内容前面会有空格；如果希望改成左对齐，在输出内容后面添加空格，可以在占位符的
%
的后面插入一个
-
号。
printf("%-5d\n", 123); // 输出为 "123 "
上面示例中，输出内容
123
的后面添加了空格。
对于小数，这个限定符会限制所有数字的最小显示宽度。
// 输出 " 123.450000"
printf("%12f\n", 123.45);
上面示例中，
%12f
表示输出的浮点数最少要占据12位。由于小数的默认显示精度是小数点后6位，所以
123.45
输出结果的头部会添加2个空格。
（2）总是显示正负号
默认情况下，
printf()
不对正数显示
+
号，只对负数显示
-
号。如果想让正数也输出
+
号，可以在占位符的
%
后面加一个
+
。
printf("%+d\n", 12); // 输出 +12
printf("%+d\n", -12); // 输出 -12
上面示例中，
%+d
可以确保输出的数值，总是带有正负号。
（3）限定小数位数
输出小数时，有时希望限定小数的位数。举例来说，希望小数点后面只保留两位，占位符可以写成
%.2f
。
// 输出 Number is 0.50
printf("Number is %.2f\n", 0.5);
上面示例中，如果希望小数点后面输出3位（
0.500
），占位符就要写成
%.3f
。
这种写法可以与限定宽度占位符，结合使用。
// 输出为 " 0.50"
printf("%6.2f\n", 0.5);
上面示例中，
%6.2f
表示输出字符串最小宽度为6，小数位数为2。所以，输出字符串的头部有两个空格。
最小宽度和小数位数这两个限定值，都可以用
*
代替，通过
printf()
的参数传入。
printf("%*.*f\n", 6, 2, 0.5);
// 等同于
printf("%6.2f\n", 0.5);
上面示例中，
%*.*f
的两个星号通过
printf()
的两个参数
6
和
2
传入。
（4）输出部分字符串
%s
占位符用来输出字符串，默认是全部输出。如果只想输出开头的部分，可以用
%.[m]s
指定输出的长度，其中
[m]
代表一个数字，表示所要输出的长度。
// 输出 hello
printf("%.5s\n", "hello world");
上面示例中，占位符
%.5s
表示只输出字符串“hello world”的前5个字符，即“hello”。
标准库，头文件
程序需要用到的功能，不一定需要自己编写，C 语言可能已经自带了。程序员只要去调用这些自带的功能，就省得自己编写代码了。举例来说，
printf()
这个函数就是 C 语言自带的，只要去调用它，就能实现在屏幕上输出内容。
C 语言自带的所有这些功能，统称为“标准库”（standard library），因为它们是写入标准的，到底包括哪些功能，应该怎么使用的，都是规定好的，这样才能保证代码的规范和可移植。
不同的功能定义在不同的文件里面，这些文件统称为“头文件”（header file）。如果系统自带某一个功能，就一定还会自带描述这个功能的头文件，比如
printf()
的头文件就是系统自带的
stdio.h
。头文件的后缀通常是
.h
。
如果要使用某个功能，就必须先加载对应的头文件，加载使用的是
#include
命令。这就是为什么使用
printf()
之前，必须先加载
stdio.h
的原因。
#include <stdio.h>
注意，加载头文件的
#include
语句不需要分号结尾，详见《预处理器》一章。