初学者的笔记—–标准C语言day01

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一、C语言简介

BCPL->new B->C语言->UNIX->Minix->Linux->gcc

C语言诞生于1970~1973年,在肯·汤普逊和丹尼斯·里奇的编写下完成,归属于美国贝尔实验室。

C语言是专门用于编写操作系统而发明的编程语言,所以天生适合对硬件编程,也以运行速度快而著称,也非常适合实现数据结构和算法

由于出现的时间过早,有很多缺陷,也存在着很多的陷阱,但是我们的前辈给总结了一些避免陷阱的经验教训    《C陷阱与缺陷》《C和指针》《C专家编程》

C语言的语法很自由,但是也意味着危险

自由源于自律

C89语法标准,默认是gcc编译器的语法标准

C99语法标准,是对C语言的扩展和增强

Ubuntu 16.04    默认C99

-std=gnu99  指定为C99语法标准

C11语法标准,是全新的升级

二、第一个C语言程序

1、vim xxx.c     创建.c源文件

2、编写代码,并保存退出

3、gcc xxx.c     编译.c源文件,成功会得到a.out可执行文件

4、./a.out         运行可执行文件

注意:可以合并3、4

gcc xxx.c && ./a.out

#include <stdio.h>

程序员所编写的代码不是标准C代码,需要一段程序把它翻译成标准C代码,负责翻译的程序叫做预处理器,翻译的过程叫做预处理,需要被翻译的代码叫做预处理指令,以#开头的代码叫做预处理指令

#include    功能是导入头文件

#include <xxx.h>

<> 从系统指定路径查找头文件并导入

#include “xxx.h”

“”  先从当前的工作路径查找头文件,如果找不到再从系统指定路径查找并导入

stdio.h

头文件:以.h为结尾,里面存放的是辅助性代码,绝大多数都是函数的说明

int main()
{
    printf("Hello World!\n");
    return 0;
}

main函数:

C语言以函数为单位管理代码,一个函数就是一段具有某一项功能的代码段

main函数是程序的执行入口,必须有且只能有一个

int     是一种数据类型,它表示main函数的执行结果是一个整数

return  功能有两个:1、结束函数的执行

2、返回一个结果给函数的调用者

main函数的调用者是操作系统,它的返回值是给了操作系统的,它的值能反应出程序是如何结束的,一般有三类:

正数    出现异常        (别人的错误)

0         一切正常

负数    出现错误        (自己的错误)

printf/scanf    是标准库中的函数,负责输出数据、输入数据

printf(“想要输出的内容”);

转义字符:

键盘上一些无法直接打印显示的符号,用一些特殊的字符组合来表示,这种特殊的字符组合称为转义字符,\n就是i其中之一

\r      回到行首

\t      制表符,相当于Tab,用于输出格式对齐

\b     退格键(只是光标退一格,不是删除)       打印退格效果 \b空格\b

\a      铃响

\\      表示一个\

%%   表示一个%

C语言中以分号;作为一行代码的结束,使用大括号{}划分区域

三、编译器

负责把人能看得懂的记录着代码的文件,翻译成计算机能看得懂的二进制文件,由预处理器、编译器、链接器组成

gcc是由GNU社区为了编译Linux内核代码而开发的一款免费的编译器

gcc常用的编译参数:

-E      只显示预处理的结果到终端

-std=gnu99      设置C99语法标准

-c      只编译不链接

-o      指定编译结果的名字 -oname -o name

-S      只生成汇编代码

-I      指定头文件的加载路径    -I 加载路径/path

-Wall   尽可能多地产生警告

-Werror 把警告当错误处理

-l      指定要加载的代码库      -lm     使用数学库math.h

四、C代码变成可执行文件的详细过程:

1、预处理       把源文件翻译成预处理文件

gcc -E code.c   显示预处理结果到终端

gcc -E code.c -o code.i         生成以.i结尾的预处理文件

2、编译         把预处理文件翻译成汇编文件

gcc -S code.i    生成以.s结尾的汇编文件

3、汇编         把汇编文件翻译成二进制的目标文件

gcc -c code.s   生成以.o结尾的目标文件

4、链接         把若干个目标文件合并成可执行文件

gcc a.o b.o c.o …     默认生成a.out可执行文件

五、C语言的文件类型:

.c      源文件

.h      头文件

.h.gch  头文件的编译结果文件,它会被优先使用

.i      预处理文件

.s      汇编文件

.o      目标文件

.a      静态库文件

.so    共享库文件

六、存储空间的单位:

Bit     比特    一个二进制位,只能存储0或者1,计算机中存储数据的最小单位

Byte    字节    八个二进制位,计算机存储器描述存储容量的基本单位

KB      1024字节

MB     1024KB

GB      1024MB

TB      1024GB

PB      1024TB

七、数据类型

为什么要对数据进行分类?

1、现实生活中的数据本身就自带类别属性

2、对数据进行分类可以节约存储空间、提高运行速度

C语言中数据分类为两大类:自建(程序员自己设计的类型:结构、联合、类)、内建(C语言自带的类型)

注意:运算符 sizeof 可以计算类型、变量的字节数

整型:

signed  有符号的整数    最高位为符号 0为正 1为负

signed char             1字节                                           -128~127

signed short            2字节                                           -32768~32767

signed int                4字节                                            正负20亿

signed long          4或8字节   取决于操作系统的位数

signed long long      8字节                                      正负9开头的19位整数

unsigned   无符号的整数

unsigned char             1字节                                           0~255

unsigned short            2字节                                           0~65535

unsigned int                4字节                                            0~40亿

unsigned long          4或8字节   取决于操作系统的位数

unsigned long long      8字节                                      0~1开头20位整数

注意:signed不加就代表了加(不加signed即有符号)

由于定义无符号整型时比较麻烦,C标准库把这些类型重定义成一些新的简单的类型名:

需要导入头文件<stdint.h>

uint8_t         uint16_t        uint32_t        uint64_t

int8_t           int16_t          int32_t          int64_t

浮点型:有小数部分的类型

float     单精度浮点型      4字节

double     双精度浮点型     8字节

long double               12或16字节

注意:小数点后六位有效

注意:采用一定的算法对真实的浮点型数据到二进制数据进行转换,这个过程比存储、读取整型要慢得多,编程时尽量使用整型数据

double

if(num < 0.000001 && num > -0.000001)

num = 0;

模拟型:

字符型:char

字符就是符号或图案,在内存中存储的依然是整数,需要显示出字符时,会根据ASCII表中对应的关系显示出对应的字符或图案

‘\0’    0       特殊字符

‘0’     48

‘A’     65

‘a’     97

布尔型:bool

先有的C语言后有的bool,所以在C语言中不可能有真正的布尔类型,在头文件 stdbool.h 中对布尔类型进行了模拟

bool    true    false

八、变量和常量

什么是变量:程序运行期间数值可以发生变化的叫做变量,相当于一个存储数据的盒子

定义:  类型名 变量名;

int num;

取名规则:

1、由字母、数字、下划线组成

2、不能以数字开头

3、不能与C语言32个关键字重名

4、见名知意(功能、类型、作用范围…)

int sum_s_i     可用codelf起名

使用:

赋值:  变量名 = 10;

num = 10;

参与运算:      2+(变量名*10);

2+(num*10);

注意:C语言中变量的初始值是随机的,为了安全起见,一般在定义时初始化为0

变量的输出与输入:

int printf(const char *format, …);

功能:输出数据

format:”双引号包含的提示信息+占位符”

…:变量名列表

返回值:输出字符个数

类型占位符:C语言中通过类型占位符传递变量的类型

signed      char      short     int     long    long long

%hhd     %hd     %d     %ld        %lld

unsigned      char      short     int     long    long long

%hhu     %hu     %u     %lu        %llu

float              %f

double          %lf

long double     %LF

字符型  char   %c

练习1:定义各种类型的变量并初始化,使用printf显示它们各自的值

int scanf(const char *format, …);

功能:输入数据

format:”双引号包含的占位符”

…:变量地址列表

返回值:成功输入的变量的个数

注意:scanf需要提供变量的地址

&变量名 == 变量地址

练习2:定义各种类型的变量并初始化为0,使用scanf输入,使用printf显示

什么时是常量:程序运行期间数值不能改变的叫做常量

100     默认int类型

100l    long

100ll   long long

100u    unsigned int

100lu   unsigned long

100llu  unsigned long long

3.14    默认double类型

3.14f   float

3.14l   long double

问题:100年有多少秒(忽略闰年)

超出 signed int 范围,使用 unsigned int

#define SEC 3600*24*365*100u

九、格式化输入输出

%nd      显示n个字符宽度,不够则补充空格,右对齐

%-nd     显示n个字符宽度,不够则补充空格,左对齐

%0nd    显示n个字符宽度,不够则补充0,右对齐

%n.mf   显示n个字符宽度(小数点也算一位),不够则补充空格,m表示小数点后几位(四舍五入,不够补0),右对齐

%g        不显示小数点后多余的0

十、运算符

自变运算符:++/–       使变量的值自动加1或者减1

前自变:++num/–num     立即生效

后自变:num++/num–     下一行语句才有效

注意:不要在一行代码中多次使用自变运算符

算术运算符:+ – * / %

整数/整数       结果还是整数,没有小数点,只保留整数部分

10/3    ->      3

10%3   ->      1

/ %     除数不能为0,否则就会浮点数例外、(核心已转储),这是个运行报错,一旦产生程序立即停止,后面不再执行

关系运算符:>  <  >=  <=  ==  !=

比较结果0(不成立)或1(成立),比较结果可以继续参与后续的运算

int n = -100;

if(10 < n < 100)        结果永远为真,与数学运算规则不同

注意:==   建议常量放左边

逻辑运算符:&&  ||  !

先把运算对象转换成逻辑值,0转换为假,非0转换为真

A && B  一假即假

A || B      一真即真

!A           求反

&& ||     短路特性:

当左边部分的值可以确定整个表达式的结果时,右边部分就不执行计算

三目运算符:运算对象有三个部分

A ? B : C       判断A的值如果为真(非0)则执行B,否则执行C

赋值运算符:

a = 10;

a += 10;        a = a + 10;

a -= 10;

a *= 10;

a /= 10;

a %= 10;

位运算符:       &      |       ~       ^       <<      >>

十一、分支语句

if(表达式)      //单分支

{

//表达式为真(非0),则执行此处代码

}

if(表达式)      //双分支

{

//表达式为真(非0),则执行此处代码

}

else

{

//表达式为假(0),则执行此处代码

}

if(表达式1)      //多分支

{

//表达式1为真(非0),则执行此处代码

}

else if(表达式2)

{

//表达式2为真(非0),则执行此处代码

}

else if(表达式3)

{

//表达式3为真(非0),则执行此处代码

}

else    //可不加else

{

//如果以上所有表达式都为假(0),则最后执行此处代码

}

1、输入三个整数,从小到大显示

2、输入一个年份,判断是否是闰年?

四闰百不闰,四百闰

3、输入一个年份和月份,判断该月有多少天?

4、输入一个成绩,判断等级

【90,100】     A

【80,89】       B

【70,79】       C

【60,69】       D

【0,59】         E

other            成绩有误



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