C语言一经出现就以其功能丰富详解.docx
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C语言一经出现就以其功能丰富详解
C语言一经出现就以其功能丰富、表达能力强、灵活方便、应用面广等特点迅速在全世界普及和推广。
C语言不但执行效率高而且可移植性好，可以用来开发应用软件、驱动、操作系统等。
C语言也是其它众多高级语言的鼻祖语言，所以说学习C语言是进入编程世界的必修课。
这里我们也要开创我们编程生涯的开篇第一个C程序--HelloWorld：
运行结果:
在上一小节中，我们已经接触了C语言的第一个小程序，对C语言有了初步认识，接下来我们要看看C程序的具体结构。
简单来说，一个C程序就是由若干头文件和函数组成。
回顾上一小节中所写的例子，下面是对这个例子的一个分析：
#include就是一条预处理命令，它的作用是通知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。
（关于预处理后面的课程会讲）
函数就是实现代码逻辑的一个小的单元。
注：
在最新的C标准中，main函数前的类型为int而不是void
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，也可以说这个主函数就是C语言中的唯一入口。
这个道理就好比每个电梯只有一扇门，要想乘坐电梯的话就必须从这扇门进入；而main前面的int就是主函数的类型，好比乘坐的这个电梯是什么材料做的。
printf（）是格式输出函数，这里就记住它的功能就是在屏幕上输出指定的信息，后面会有详细的讲解。
例如：
return是函数的返回值，根据函数类型的不同，返回的值也是不同的。
\n是转义字符，在WIKI中可以查看转义字符。
注意：
C程序一定是从主函数开始执行的。
在写C语言程序的时候为了书写清晰、便于阅读、便于理解、便于维护，在编写程序时应遵循以下规则：
1、一个说明或一个语句占一行，例如：
包含头文件、一个可执行语句结束都需要换行；
2、函数体内的语句要有明显缩进，通常以按一下Tab键为一个缩进；
3、括号要成对写，如果需要删除的话也要成对删除；
4、当一句可执行语句结束的时候末尾需要有分号；
5、代码中所有符号均为英文半角符号。
以一个例子来看：
注释是为了使别人能看懂你写的程序，也为了使你在若干年后还能看得懂你曾经写的程序而设定的。
注释是写给程序员看的，不是写给电脑看的。
所以注释的内容，C语言编译器在编译时会被自动忽略。
C语言注释方法有两种：
多行注释：
/*注释内容*/
单行注释：
//注释一行
以下是使用多行注释与单行注释的例子：
运行结果：
我们可以看出在该例子的运行结果中并没有看到注释的内容，正说明了注释在编译的时候会自动忽略掉。
编程时给变量或者函数起的名字就是标识符，就好比我们慕课网的每一位童鞋都有姓名，姓名就是这位童鞋的标识符。
C语言的标识符是不可以随便起名字的，必须遵守一定的规则。
C语言规定，标识符可以是字母（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。
在使用标识符时还有注意以下几点：
（1）标识符的长度最好不要超过8位，因为在某些版本的C中规定标识符前8位有效，当两个标识符前8位相同时，则被认为是同一个标识符。
（2）标识符是严格区分大小写的。
例如Imooc和imooc是两个不同的标识符。
（3）标识符最好选择有意义的英文单词组成做到"见名知意"，不要使用中文。
（4）标识符不能是C语言的关键字。
想了解更多C语言关键字的知识，请查阅WIKI。
例如：
任务
下面是小编写的一段代码，这段代码中有错误的，帮他改一改吧
运行结果：
恭喜修改正确
变量就是可以变化的量，而每个变量都会有一个名字（标识符）。
变量占据内存中一定的存储单元。
使用变量之前必须先定义变量，要区分变量名和变量值是两个不同的概念。
就好比：
住在房间里的客人与房间号是两个不同的概念。
变量定义的一般形式为：
数据类型变量名;
多个类型相同的变量：
数据类型变量名,变量名,变量名...;
变量名和标识符的命名规范完全相同。
%d在后面会有详细讲解
注意:
在定义中不允许连续赋值，如inta=b=c=5;是不合法的。
变量的赋值分为两种方式：
1.先声明再赋值 2.声明的同时赋值，例如：
任务
在右边编辑器中，第4行输入：
intage=18;或者intage;age=18;
运行结果如图所示：
在我们玩游戏的时候，游戏中的角色是有类型的，有敏捷型、力量型、法术型等等。
同样C语言中的数据也是有类型的，C语言中，数据类型可分为：
基本数据类型，构造数据类型，指针类型，空类型四大类。
如图所示：
这里我们先给大家讲解基本数据类型中最简单也是最常用的整型、实型与字符型。
整型数据是指不带小数的数字。
生活中有很多信息适合使用整型数据来表示，比如：
人的年龄、班级的人数、书的总页数等等。
因此整型的类型比较多：
注：
int、shortint、longint是根据编译环境的不同，所取范围不同。
而其中shortint和longint至少是表中所写范围，但是int在表中是以16位编译环境写的取值范围。
另外 c语言int的取值范围在于他占用的字节数，不同的编译器，规定是不一样。
ANSI标准定义int是占2个字节，TC是按ANSI标准的，它的int是占2个字节的。
但是在VC里，一个int是占4个字节的。
浮点数据是指带小数的数字。
生活中有很多信息适合使用浮点型数据来表示，比如：
人的体重（单位：
公斤）、商品价格、圆周率等等。
因为精度的不同又分为3种：
注：
C语言中不存在字符串变量，字符串只能存在字符数组中，这个后面会讲。
任务
小明今年15岁，身高只有162CM，可是体重已经有82.5公斤了，小明是否属于肥胖儿童呢？
我们如何用程序描述这个情形呢？
在右边编辑器中
在第4、5、6行中将变量的类型补全
运行结果：
格式化输出语句，也可以说是占位输出，是将各种类型的数据按照格式化后的类型及指定的位置从计算机上显示。
这样做的好处，是有利于计算机能够准确的将我们所要类型数据给我们。
其格式为：
printf（"输出格式符"，输出项）;
C语言中的常用格式化符：
当输出语句中包含普通字符时，可以采用一下格式：
printf（"普通字符输出格式符",输出项）;
例如：
输出结果为：
a=10
如果要输出多个变量的并指定变量的位置时候，格式符还可以连用，变量之间需要用逗号隔开，如：
输出结果为：
整数：
10，小数：
7.560000，字符：
c
注意：
格式符的个数要与变量、常量或者表达式的个数一一对应
任务
小明的个人信息如下：
在代码编辑器中：
第6、7、8选择合适的格式符将小明的个人信息完善
在程序执行过程中，值不发生改变的量称为常量。
C语言的常量可以分为直接常量和符号常量。
直接常量也称为字面量，是可以直接拿来使用，无需说明的量，比如：
∙整型常量：
13、0、-13；
∙实型常量：
13.33、-24.4；
∙字符常量：
‘a’、‘M’
∙字符串常量：
”Iloveimooc!
”
下面的代码分别打印这四种直接常量：
在C语言中，可以用一个标识符来表示一个常量，称之为符号常量。
符号常量在使用之前必须先定义，其一般形式为：
#define标识符常量值
符号常量的标示符一般习惯使用大写字母，变量的标示符一般习惯使用小写字母，加以区分。
下面是一个使用符号常量的小例子：
运算结果为：
圆周率：
3.140000
注意：
常量是不可改变的
有这么一个词叫“狸猫换太子”，变量的数据类型就存在这样的情况。
数据类型存在自动转换的情况，比如：
自动转换发生在不同数据类型运算时，在编译的时候自动完成。
自动转换遵循的规则就好比小盒子可以放进大盒子里面一样，下图表示了类型自动转换的规则。
char类型数据转换为int类型数据遵循ASCII码中的对应值，ASCII码请查看WIKI。
注：
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
强制类型转换是通过定义类型转换运算来实现的。
其一般形式为：
（数据类型）（表达式）
其作用是把表达式的运算结果强制转换成类型说明符所表示的类型，例如：
输入结果：
在使用强制转换时应注意以下问题：
1、数据类型和表达式都必须加括号，如把（int）（x/2+y）写成（int）x/2+y则成了把x转换成int型之后再除2再与y相加了。
2、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。
3、强制转换后的运算结果不遵循四舍五入原则。
我们上小学的时候都学过各种运算，如：
加法运算、乘法运算、混合运算等，而运算就要用到运算符，如：
+、-、×、÷等等。
在C语言中同样有运算符，只是写法可能有所不同。
先说一下C语言中的运算是什么？
C语言中的运算就是对数据进行操作、处理的过程。
那么运算符又干什么的呢？
运算符就是指定该运算的处理方式。
那么C语言中又有哪些运算符呢？
如下所示：
※算术运算符
※赋值运算符
※关系运算符
※逻辑运算符
※三目运算符
C语言基本算术运算符如下表：
除法运算中注意：
如果相除的两个数都是整数的话，则结果也为整数，小数部分省略，如8/3=2；而两数中有一个为小数，结果则为小数，如：
9.0/2=4.500000。
取余运算中注意：
该运算只适合用两个整数进行取余运算，如：
10%3=1；而10.0%3则是错误的；运算后的符号取决于被模数的符号，如（-10）%3=-1;而10%（-3）=1。
注：
C语言中没有乘方这个运算符，也不能用×，÷等算术符号。
另：
关于自增自减运算符，会在下一小节讲解。
自增运算符为“++”，其功能是使变量的值自增1；自减运算符为“--”，其功能是使变量值自减1。
它们经常使用在循环中。
自增自减运算符有以下几种形式：
注意：
无论是a++还是++a都等同于a=a+1,在表达式执行完毕后a的值都自增了1,无论是a--还是--a都等同于a=a-1,在表达式执行完毕后a的值都自减少1。
请分析如下代码输出结果：
小伙伴们，别急着看运行结果，自己先想想看结果是什么？
运行结果：
赋值运算符
在前面的小节中接触过简单的赋值运算符“=”，如：
那么C语言中的赋值运算符又是什么呢？
C语言中赋值运算符分为简单赋值运算符和复合赋值运算符，之前我们已经接触过简单赋值运算符“=”号了，下面讲一下复合赋值运算符：
复合赋值运算符就是在简单赋值符“=”之前加上其它运算符构成，例如+=、-=、*=、/=、%=。
看一个小例子：
分析：
定义整型变量a并赋值为3，a+=5;这个算式就等价于a=a+5; 将变量a和5相加之后再赋值给a
注意：
复合运算符中运算符和等号之间是不存在空格的。
关系运算符
本节的所讲解的符号，大家在生活中应该都有用过，像我们去商场买东西，都会比较一下价格，是不是相等啊，哪家的贵，哪家的便宜啊。
在C语言中程序中也存在这样的比较，这个时候就需要用到关系运算符了。
下面是C语言中的关系运算符：
关系表达式的值是“真”和“假”，在C程序用整数1和0表示。
如：
其结果为：
注意：
>=，<=，==，!
=这种符号之间不能存在空格。
逻辑运算符
在数学中我们见过7在程序中这样写一个变量的范围值是不行的，计算机是看不懂这样的算式的，那么怎样让计算机看懂呢？
这里就要用到逻辑运算符了。
下面我们看一下C语言中的逻辑运算符：
那么前面的那个算式写成计算机可以看的懂的算式就是：
x>7&&x<100;
逻辑运算的值也是有两种分别为“真”和“假”，C语言中用整型的1和0来表示。
其求值规则如下：
1）与运算（&&）
参与运算的两个变量都为真时，结果才为真，否则为假。
例如：
5>=5&&7>5，运算结果为真；
2）或运算（||）
参与运算的两个变量只要有一个为真，结果就为真。
两个量都为假时，结果为假。
例如：
5>=5||5>8，运算结果为真；
3）非运算（!
）
参与运算的变量为真时，结果为假；参与运算量为假时，结果为真。
例如：
!
（5>8），运算结果为真
三目运算符
我们购物的时候经常会说如果这个物品大于多少钱就不买了，条件就是大于多少钱，结果就是不买了。
那么上面所说的能不能在C语言中表示出来呢？
当然是可以了，不过C语言中，需要用到一个符号，这个符号就是三目运算符。
C语言中的三目运算符：
“?
:
”，其格式为：
表达式1?
表达式2:
表达式3;
执行过程是：
先判断表达式1的值是否为真，如果是真的话执行表达式2；如果是假的话执行表达式3。
用代码来写一下上面的例子：
运算符大比拼之优先级比较
问：
优先级是神马？
答：
优先级就是在运算中运算的先后顺序。
那么我们来看看我们学习的各种运算符号的顺序吧！
优先级别为1的优先级最高，优先级别为10的优先级别最低。
大家没必要去死记运算符的优先级顺序，记住最高优先级别的，在开发中就会无敌啦~来看一看下面的例子：
解析：
C语言中运算符中最高等级的为（），因此执行过程为：
1、先计算a>3和a+3的结果，计算后算式为1*a-14%3；
2、再计算1*a和14%3的结果，计算后算式为11-2；
3、最后算出结果为9。
分支结构之简单if语句
还曾记得小时候，每当快考试的时候，家长总会说如果你能考得100分的话，就会给买个玩具。
不难看出这是个判断句，那么在C语言中，这种判断语句该如何表达呢？
这就要用到C语言中的分支结构语句中的if条件语句。
简单if语句的基本结构如下：
其语义是：
如果表达式的值为真，则执行其后的语句，否则不执行该语句。
其过程可表示为下图
那么考试成绩如果为100分，给买玩具。
用代码就可以表示为：
注意：
if（）后面没有分号，直接写{}
分支结构之简单if-else语句
考试之前，家长会说如果考100分就买玩具。
那么我们会问那考不了100分呢，家长这时会说考不了也没关系下次再接再厉，只是没有奖励了。
那么像上面这种情况，在C语言中就要用到if-else语句了，简单的if-else语句的基本结构如下：
其语义是：
如果表达式的值为真，则执行代码块1，否则执行代码块2。
其执行过程可表示为下图：
那么考试成绩如果为100分，给买玩具，否则没有奖励。
用代码可以表示为：
注意：
if（）后面没有分号，直接写{}，else后面也没有分号，直接写{}
循环结构之while循环
小明在英语测验的时候，"computer"这个单词写错了，小明为了记住该单词，下狠心要抄写10遍，然后小明苦兮兮的抄写了10遍。
这里我们就可以说小明在循环抄写。
那我们将这种反复不停的执行某个动作称之谓循环 ，C语言中有三种循环结构，先看一下C语言while循环的结构
其中表达式表示循环条件，执行代码块为循环体。
while语句的语义是：
计算表达式的值，当值为真（非0）时，执行循环体代码块。
其执行过程可用下图表示：
小明现在想偷懒了，不想手抄了，他用代码实现如下：
使用while语句应注意以下几点：
1、while语句中的表达式一般是关系表达或逻辑表达式，当表达式的值为假时不执行循环体，反之则循环体一直执行。
2、一定要记着在循环体中改变循环变量的值，否则会出现死循环（无休止的执行）。
3、循环体如果包括有一个以上的语句，则必须用{}括起来，组成复合语句。
循环结构之do-while循环
小明英语测验，“computer”这个单词再一次写错了，小明又决定抄10遍，但是小明想“我写一遍就能记住了，剩下的交给计算机帮我完成！
”。
对于小明这个想法，就可以用到C语言中的do-while循环，一般形式如下：
do-while循环语句的语义是：
它先执行循环中的执行代码块，然后再判断while中表达式是否为真，如果为真则继续循环；如果为假，则终止循环。
因此，do-while循环至少要执行一次循环语句。
其执行过程可用下图表示：
根据do-while语句的特点，小明的代码实现如下：
注意：
使用do-while结构语句时，while括号后必须有分号
循环结构之for循环
（一）
在C语言中还有一种更加灵活的循环，它完全可以秒杀前面两种循环结构，因为它相对前两种循环结构语法更直接、简单。
它的一般形式为：
它的执行过程如下：
第一步：
执行表达式1，对循环变量做初始化；
第二步：
判断表达式2，若其值为真（非0），则执行for循环体中执行代码块，然后向下执行；若其值为假（0），则结束循环；
第三步：
执行表达式3；
第四步：
执行for循环中执行代码块后执行第二步；
第五步：
循环结束，程序继续向下执行。
其执行过程可用下图表示：
例：
小明下决心抄10遍computer这个单词，用for循环实现如下：
注意：
for循环中的分号一定要写
循环结构之for循环
（二）
在for循环中，表达式1是一个或多个赋值语句，它用来控制变量的初始值；表达式2是一个关系表达式，它决定什么时候退出循环；表达式3是循环变量的步进值，定义控制循环变量每循环一次后按什么方式变化。
这三部分之间用分号（;）分开。
使用for语句应该注意：
1、for循环中的“表达式1、2、3”均可可以缺省，但分号（;）不能缺省。
2、省略“表达式1（循环变量赋初值）”，表示不对循环变量赋初始值。
如：
3、省略“表达式2（循环条件）”，不做其它处理，循环一直执行（死循环）。
如：
4、省略“表达式3（循环变量增量）”，不做其他处理，循环一直执行（死循环）。
如：
注：
死循环可以使用后面即将讲到的break解决
5、表达式1可以是设置循环变量的初值的赋值表达式，也可以是其他表达式。
如：
6、表达式1和表达式3可以是一个简单表达式也可以是多个表达式以逗号分割。
如：
运行结果为
7、表达式2一般是关系表达式或逻辑表达式，但也可是数值表达式或字符表达式，只要其值非零，就执行循环体。
8、各表达式中的变量一定要在for循环之前定义。
如：
循环结构之三种循环比较
while、do-while和for三种循环在具体的使用场合上是有区别的，如下：
1、在知道循环次数的情况下更适合使用for循环；
2、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。
但是从本质上讲，while,do-while和for循环之间是可以相互转换的，如：
小明被老师罚抄10次computer这个单词，分别用三种语法写：
三种循环结构输出的结果是完全一样的。
你更喜欢哪种循环结构呢？
循环结构之多重循环
在功能需求上，往往一个循环满足不了，比如：
循环用一个“*”输出，得到一下图形
上面这个例子显然我们用一个循环不是太容易实现，这个时候我们就要用到多重循环，多重循环就是在循环结构的循环体中又出现循环结构。
在实际开发中一般最多用到三层重循环。
因为循环层数越多，运行时间越长，程序越复杂，所以一般用2-3层多重循环就可以了。
另外不同循环之间也是可以嵌套的。
多重循环在执行的过程中，外层循环为父循环，内层循环为子循环，父循环一次，子循环需要全部执行完，直到跳出循环。
父循环再进入下一次，子循环继续执行...
注：
一个父循环可以有多个子循环
那么上面这个用“*”输出的矩形用多重循环实现如下：
结束语句之break语句
在我们生活中，可能会由于某中原因需要中断当前的事情，并且不能继续进行下去。
如：
小明今天篮球训练，需要运球10次，当运到5次的时候，突然肚子疼无法坚持循环，这个时候就要停止训练。
我们可以将运球看成是一个循环，那么循环5次的时候，需要中断不继续训练。
在C语言中，可以使用break语句进行该操作，代码实现如下：
运行结果：
使用break语句时注意以下几点：
1、在没有循环结构的情况下，break不能用在单独的if-else语句中。
2、在多层循环中，一个break语句只跳出当前循环
结束语句之continue语句
在我们生活中，可能会由于某中原因需要中断当前的事情，过一会还能继续进行。
如：
小明今天篮球训练，需要运球10次，当运到5次的时候，突然来电话了，然后接完电话回来继续训练。
我们可以将运球看成是一个循环，那么循环5次的时候，需要中断后继续训练。
在C语言中，可以使用continue语句进行该操作，代码实现如下：
运行结果：
continue语句的作用是结束本次循环开始执行下一次循环。
break语句与continue语句的区别是：
break是跳出当前整个循环，continue结束本次循环开始下一次循环。
分支结构之switch语句
C语言还提供了一种用于多分支选择的switch语句，它的用处也不少，例如:
小明对自己每周的学习和生活制定了计划方案，每天应该做什么都详细规划。
switch语句结构如下
其执行顺序如下图：
例子代码实现：
在使用switch语句时还应注意以下几点：
1、在case后的各常量表达式的值不能相同，否则会出现错误。
2、在case子句后如果没有break;会一直往后执行一直到遇到break;才会跳出switch语句。
运行结果：
学英语学C语言好好休息
3、switch后面的表达式语句只能是整型或者字符类型。
4、在case后，允许有多个语句，可以不用{}括起来。
5、各case和default子句的先后顺序可以变动，而不会影响程序执行结果。
6、default子句可以省略不用。
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