📘 C语言学习笔记

1. 计算机与编程语言 🖥️

一.

• 程序是用特殊的编程语言表达了如何解决问题的
• 不是用编程语言来和计算机交谈，而是描述要求它如何做事情的过程或方法

二. 算法

• 我们要让计算机做计算，就需要像这样找出计算的步骤，然后用编程语言写出来
• 计算机做的所有的事情都叫做计算
• 计算的步骤就是算法

2. 计算机的思维方式 🧠Shutterstock探索

一. 程序的执行

• 解释：借助一个程序，那个程序能试图理解你的程序，然后按照你的要求执行
• 编译：借助一个程序，就像一个翻译，把你的程序翻译成计算机真正能懂的语言--机器语言--写的程序，然后这个机器语言写的传给你就能直接执行了

3. 为什么是C语言 ❓

一. 其他语言

• 现代的变成语言在语法上的差异很小
• 几乎都是C-like语言
• 语言的能力/适用领域主要是由库和传统所决定的

4. C语言的简史 📜

一.

• C语言是从B语言发展而来的，B语言是从BCPL发展而来的，BCPL是从FORTRAN发展而来的
• BCPL和B都支持指针间接方式，所以C也支持了
• C语言还收到了PL/I的影响，还和PDP-II的机器圆有很大的关系
• 1973年3月，第三版的Unix上出现了C语言的编译器
• 1973年11月，第四版的Unix(System Four)发布了，这个版本是完全用C语言重新编写的

二. C的发展与版本

• 经典C
• 又被叫做"K&R the C"

三. C的发展与版本-标准

• 1989年ANSI发布了一个标准--ANSI C
• 1990你那ISO接受了ANSI的标准--C89
• C的标准在1995年和1999年两次更新--C95和C99

5. 编程软件 🛠️

一. C语言是一种工业语言

• 操作系统：开发效率 >> 学习过程
• 嵌入式系统：开发效率 >> 开发乐趣
• 驱动程序：日常应用很少直接用C语言编写
• 底层驱动：学习C的过程主要是练习写代码
• 图形引擎、图像处理、声音效果：而非真是软件

二. 编译-→运行

• C需要被编译才能运行，所以你需要：
• 编辑器
• 编译器
• 或者，IDE(集成开发环境)

三. 推荐的编程软件

• Dev C++
• 免费
• 安装简单
• 不用建工程

6. 第一个C程序 🐣

一. 代码示例

C

#include<stdio.h>
int main(){
    printf("Hello World!\n");
    return 0;
}

二. 程序的主干

C

#include<stdio.h>
int main(){

    return 0;
}

• 本课程中所有的程序都需要这一段，直到学到函数之前，我们的代码都只是在这个框架中间

三. 输出

• pirntf("Hello World!\n");
• ""里面的内容叫做“字符串”,printf会把其中的内容原封不动地输出
• \n表示需要在输出的结果后面换一行

四. 程序中的错误

• 编译的时候发现的错误所在的地方会以红色的底标示出来
• 具体的错误原因列在下方的窗口里（是英文的）
• C的编译器给出的错误提示往往不那么好“猜”

五. 不要用中文

7. 做点计算 ➕

一.

• printf("%d\n",23+43);
• %d说明后面有一个整数要输出在这个位置上
• printf("23+43=%d\n",23+43);

二. 四则运算

• %表示取两个数相除以后的余数

8. 变量定义 📦

一. 如何输入

• 输入也在终端窗口中
• 输入是以行为单位进行的，行的结束标志就是你按下了回车键。在你按下回车之前，你的程序不会读到任何东西

二. 变量

• int price =0;
• 这一行定义了一个变量，变量的名字是price,类型是int,初始值是0。
• 变量是一个保存数据的地方，当我们需要在程序里保存数据时，比如上面的例子中要记录用户输入的价格，就需要一个变量来保存它。用一个变量保存了数据，它才能参加到后面的计算中，比如计算找零

三. 变量定义

• 变量定义的一般形式就是：类型名称 变量名称；
• int price;

四. 变量的名字

• 变量需要一个名字，变量的名字是一种“标识符”，意思是它是用来识别不同的名字
• 标识符有标识符的构造规则。基本的原则是：标识符只能由字母、数字和下划线组成，数字不可以在第一个位置上，C语言的关键字（有的地方叫它们保留字），不可以用做标识符

五. C语言的关键字

• break,case,char,const,continue,default,do,double,else,enum,extern,float,for,goto,if,int,long,register,return,short,signed,sizeof,static,struct,switch,typedef,union,unsigned,void,while。不需要背诵

9. 变量赋值和初始化 📥

一.

• int price=0;
• 这一行，定义了一个变量，变量的名字是price,类型是int,初始值是0.
• price=0是一个式子,这里的“=”是一个赋值运算符，表示将“=”右边的值赋给左边的变量

二. 赋值

• 和数学不同，a=b在数学中表示关系，即a和b的值一样；而在程序设计中，a=b表示要求计算机做一个动作：将b的值赋个a。关系是静态的，而动作是动态的。在数学中，a=b和b=a是等价的，而在程序设计中，两者的意思完全相反。

三. 初始化

• 虽然C语言并没有强制要求所有的变量都在定义的地方做初始化，但是所有的变量在第一次被使用（出现在赋值运算符的右边）之前被应该赋值一次。如果没有被赋初值，那么它的内存中有啥就表示啥

四. 变量初始化

• 类型名称 变量名称 =初始值
• int price =0;
• 组合变量定义的时候，也可以在这个定义中单独给变量赋初值

五. 表达式

• “=”是赋值运算符，有运算符的式子就叫做表达式

六. 变量类型

• int price=0;
• 这一行，定义了一个变量。变量的名字是price,类型是int,初始值是0
• C是一种有类型的语言，所有的变量在使用之前必须定义或声明，所有的变量必须具有确定的数据类型。数据类型表示在变量中可以存放什么样的数据，变量中只能存放指定类型的数据，程序运行过程中也不能改变变量的类型

七. 第二个变量

• int change =100-price;
• 定义了第二个变量change
• 并且做了计算
• C99版本可以在任意地方定义变量，ANSI C只能在代码开头的地方定义变量

八. 读整数

• scanf("%d",&price);
• 要求scanf这个函数读入下一个整数，读到的结果赋值给变量price
• 小心price前面的&

10. 常量与变量 💎

一. 常量

• int change = 100 -price;
• 固定不变的数，是常数。直接写在程序里，我们称作直接量
• 更好的方式，是定义一个常量 const int AMOUNT=100;

二. const

• const是一个修饰符，加在int的前面，用来给这个变量加上一个const(不变的)的属性。这个const的属性表示这个变量的值一旦初始化，就不能修改了
• int change=AMOUNT-price;
• 如果你试图对常量做修改，把它放在赋值运算符的左边，就会被编译器发现，指出为一个错误

三. try

• 让用户输入变量AMOUNT的值，而不是使用固定的初始值
• 这个变量在哪里定义合适呢

11. 关于scanf ⌨️

一.

C

#include<stdio.h>
int main(){
    int a=0,b=0;
    scanf("%d,%d",&a,&b);
    printf("%d，%d",a,b);
    return 0;
}

• 结果为a,0(如果没有按照双引号内的格式输入，scanf会出错)（scanf的引号里面是用户一定要输入的东西）

12. 浮点数 🌊

一. 计算身高的程序

C

printf("请分别输入身高的英尺和英寸，""如输入\5"5 7\"表示5英尺7英寸：");
int foot;
int inch;
scanf("%d %d",&foot, &inch);
printf("身高是%f米。\n",((foot+inch/12)*0.3048));

• 错误原因：因为两个整数的运算的结果只能是整数
• 10和10.0在C中是完全不同的数
• 10.0是浮点数

二.

• 带小数点的数值。浮点这个词的本意就是指小数点是浮动的，是计算机内部表达非整数(包含分数和无理数)的一种方式

三.

• 当浮点数和整数放到一起运算时，C会将整数转换成浮点数，然后进行浮点数的运算

四. double

• inch是定义为int类型的变量，如果把int换成double,我们就把它改为double类型的浮点数变量了
• 除了double,还有float（表示单精度浮点数）

五. 数据类型

• 整数: int, printf("%d"), scanf("%d")
• 带小数点的数: double, printf("%f"), scanf("%lf")

13. 表达式 🧮

一. 表达式

• 一个表达式是一系列运算符和算子的组合，用来计算一个值

二. 运算符

• 运算符是指进行运算的值，这个值可能是常数，也可能是变量，还可能是一个方法的返回值

三. 计算时间差

C

int hour1, minute1;
int hour2, minute2;
scanf("%d %d",&hour1,&minute1);
scanf("%d %d",&hour2,&minute2);
int t1=hour1 * 60 +minute1;
int t2=hour2 * 60 + minute2;
int t=t2-t1;
printf("时间差是%d小时%d分",t/60,t%60);

14. 运算符的优先级 🔝

一. 求平均值

• 写一个程序，输入两个整数，输出他们的平均值

C

int a,b;
scanf("%d %d",&a,&b);
double c=(a+b)/2.0;
printf("%d和%d的平均值=%f\n",a,b,c);

二. 赋值运算符

• 赋值也是运算，也有结果
• a=6的结果是a被赋予的值，也就是6
• a=b=6 -→ a=(b=6)

三. 嵌入式赋值

四. 结合关系

• 一般自左向右
• 单目+-和赋值=自右向左

15. 交换两个变量 🔄

一. 程序是按步执行的

• 程序表达的是顺序执行的动作，而不是关系
• a=b, b=a 是依次执行的，结果使得a和b都得到b原来的值

二. 交换

C

int t = a;
a=b;
b=t;

16. 复合赋值 🔗

一.

• 5个算术运算符.+ - * / %，可以和赋值运算符“=”结合起来，形成复合赋值运算符：“+=”、“-=”、“*=”、“/=”、和“%=”
• total+=5; -> total=total+5;
• 注意两个运算符中间不要有空格
• total*=sum+12; -> total=total*(sum+12);

二. 递增递减运算符

• “++”和“--”是两个很特殊的运算符，他们是单目运算符，这个算子还必须是变量。这两个运算符分别叫做递增和递减运算符，他们的作用就是给这个变量+1或者-1
• count++;, count+=1;, count=count+1;

三. 前缀后缀

• ++和--可以放在变量的前面，叫做前缀形式，也可以放在变量的后面，叫做后缀形式
• a++的值是a加1以前的值，而++a的值是加了1以后的值，无论哪个，a自己的值都加了1

总结：

四. ++ --

• 这两个运算符有其历史来源
• 可以单独使用，但是不要组合进表达式

17. 做判断 ⚖️

一. 如果

C

if(条件成立){
...
}

二. 条件

• 计算两个值之间的关系，所以叫做关系运算

三. 关系运算的结果

• 当两个值的关系复合关系运算符的预期时，关系运算的结果为整数1,否则为整数0(只有这两种值)
• printf("%d\n",5==3);

四. 优先级

• 所有的关系运算符的优先级比算术运算的低，但是比赋值运算高
• 7>=3+4
• 判断是否相等的==和!=的优先级和其他的低，而连续的关系运算是从左到右进行的

18. 找零计算器 💰

一.

• 找零计算器需要用户做两个操作：输入购买的金额，输入支付的票面，而找零计算器则根据用户的输入做出相应的动作：计算并打印找零，或告知用户月不足以购买
• 从计算机程序的角度看，这就是意味着程序需要读用户的两个输入，然后进行一些计算和判断，最后输出结果

二. 找零计算器

C

//初始化
int price =0;
int bill=0;
//输入金额和票面
printf("请输入金额");
scanf("%d",&price);
print("请输入票面");
scanf("%d",&bill);
//计算找零
printf("应该找您:%d\n",bill-price);

三. 注释

• 以两个斜杠//开头的语句分成了三个部分：1.初始化 2.读入金额和票面 3.计算并打印找零
• 注释插入在程序代码中，用来向读者提供解释信息。他们对于程序的功能没有任何影响，但是往往能使得程序更容易被人类读者理解
• /**/注释：延续数行的注释，要用多行注释的格式来写。多行注释由一堆字符序列/*开始，而已*/结束
• 也可以用于一行内的注释 int ak=47/*36*/,y=9;

四. 判断票面够不够

C

if(bill>=price){
    printf("应该找您:%d\n",bill-price);
}

五. 不够怎么办？

• else

19. if语句再探 🔍

一.

• 一个基本的if语句由一个关键字if开头，跟上在括号里的一个表示条件的逻辑表达式，然后是一对大括号“{}”之间的若干条语句。如果表示条件的逻辑表达式的结果不是零，那么就执行后面跟着的这对大括号中的语句，否则就跳过这些语句不执行，而继续下面的其他语句

C

if(total>amount)
    total+=amount+10;

• if语句这一行结束的时候并没有表示语句结束的“;”,而后的赋值语句写在if的下一行,并且缩进了，在这一行结束的时候有一个表示语句结束的“;”。这表明这套赋值语句是if语句的一部分，if语句拥有和控制这条赋值语句，决定它是否要被执行

20. 嵌套的if-else 🖇️

一. else的匹配

• else总是和最近的那个if匹配

二. 缩进

• 缩进格式不能暗示else的匹配

C

if(code==READY)
    if(count<20)
        printf("一切正常\n");
else
    printf("继续等待\n");

三. 嵌套的if

C

if(gameover==0)
    if(player2move==2)
        printf("Your turn\n");

四. tips

• 在if或else后面总是用{}

21. 级联的if-else 🪜

一. 分段函数

二. if - else if

C

if(expl)
    st1;
else if(exp2)
    st2;
else
    st3;

• 单一出口，尽量不要把代码写死

22. 多路分支switch-case语句 🛣️

一. switch - case

C

switch(type){
    case 1:
        printf("你好");
        break;
    case 2:
        printf("你好");
        break;
    default:
        break;
}

• 注意：控制表达式只能是整数型的结果
• 常量可以是常数，也可以是常数计算的表达式

二. break

• switch语句可以看做是一种基于计算的跳转，计算控制表达式的值后，程序会跳转到相匹配的case(分支标号)出。分支标号知识说明switch内部位置的路标，在执行完分支中的最后一条语句后，如果后面没有break,就会顺序执行到下面的case里去，直到遇到一个break，或者switch结束位置（case不会阻止语句的执行）

三. 成绩转换

• 可以想到用十位数来进行switch-case的流程控制

四. try

• f(x)=-1;x<0
• 0;x=0
• 2x;x>0
• 这个分段函数能否用switch-case?

23. 循环 🔄

一. 数数几位数

• 程序要读入一个4位以下（含4位）的正整数，然后输出这个整数的位数。
• 人VS计算机

二. 程序实现

C

int x;
int n=1;
scanf("%d",%x);
if(x>999){
    n=4;
}
else if(x>99){
    n=3;
}
else if(x>9){
    n=2;
}
else{
    n=1;
}
printf("%d",n);

• 因为题目明确了4位数及以下的正整数，所以可以简化一些判断

三. 换个方式想

• 352->3很快。1234251235151512341234是几位？数数！
• 人怎么数？从左往右数，一次划掉一个数字。计算机怎么划掉那个数字？

四. 三位数逆序的题

• 不断地划，直到没数可以划... 在这个过程中计数

五. 试试代码

C

int x;
int n=0;
scanf("%d",&x);
n++;
x/=10;
while(x>0){
    n++;
    x/=10;
}
printf("%d\n",n);

24. while循环 🔁

一.

• 如果我们把while翻译作“当”，那么一个while循环的意思就是：当条件满足时，不断地重复循环体内的语句
• 循环执行之前判断是否继续循环，所以有可能循环一次也没有被执行
• 条件成立是循环继续的条件

二. 看程序运行结果

• 人脑模拟计算机的运行，在纸上列出所有的变量，随着程序的进展不断重新计算变量的值。当程序运行结束时，留在表格最下面的就是程序的最终结果

三. 验证

• 测试程序常使用边界数据，如有效范围两端的数据、特殊的倍数等
• 个位数; 10; 0; 负数。
• 在程序适当的地方插入printf来输出变量的内容

25. do-while循环 ↪️

一. 数位数的算法

1. 用户输入x;
2. 初始化n为0;
3. x=x/10,去掉个位
4. n++；
5. 如果x>0,回到3；
6. 否则n就是结果

二. do-while循环

• 在进入循环的时候不做检查，而是在执行完一轮循环体的代码之后，再来检查循环的条件是否满足，如果满足则继续下一轮循环，不满足则结束循环

C

do{
    <循环体语句>
}while(<循环条件>);

三. 两种循环

• do-whlie循环和while循环很像，区别是在循环体执行结束的时候才来判断条件。也就是说，无论如何，循环都会执行至少一遍，然后再来判断条件。与while循环相同的是，条件满足时执行循环，条件不满足时结束循环

26. 猜数游戏 🎲

一. 思路

1. 让计算机来想一个数，然后让用户来猜，用户每输入一个数，就告诉它是大了还是小了，直到用户猜中为止，最后还要告诉用户它采了多少次
2. 因为需要不断重复让用户猜，所以需要用到循环
3. 核心重点是循环的条件

二. 步骤

1. 计算机随机想一个数，记在变量number里
2. 一个负责计次数count初始化为0
3. 让用户输入一个数字a;
4. count递增（加一）
5. 判断a和count的大小关系，如果a大，就输出“大”，如果a小就输出“小”
6. 如果a和number是不相等的（无论大还是小），程序转回到第3步
7. 否则，程序输出“猜中”和次数，然后结束

三. 随机数

• 每次召唤rand()就得到一个随机的整数

C

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
int main(){
    srand(time(0));
    int a=rand();
    printf("%d\n",a);
    return 0;
}

四. %100

• x%n的结果是[0,n-1]的一个整数

五. 完整代码示例

C

srand(time(0));
int number =rand()%100+1;
int count =0;
int a = 0;
printf("我已经想好了一个1到100之间的数。");
do{
    printd("请猜这个1到100之间的数：");
    scanf("%d",&a);
    count ++;
    if (a > number){
        printf("你猜的数大了");
    }
    else if (a < number){
        printf("你猜的数小了");
    }
}while (a!=number);
printf("太好了，你用了%d次就猜到了答案。\n",count);

27. 算平均数 📏

一.

• 让用户输入一系列的正整数，最后输入-1表示输入结束，然后程序计算出这些数字的平均数，输出输入的数字的个数和平均数
• 变量->算法->流程图->程序

二. 变量

• 一个记录读到的整数的变量
• 平均数要怎么算？只需要每读到一个数，就把它加到一个累加的变量里，到全部数据读完，再拿它去除读到的数的个数就可以了
• 一个变量记录累加的结果，一个变量记录读到的数的个数

三. 算法与示例

C

#include<stdio.h>
int main(){
    int number;
    int sum=0;
    int count=0;
    scanf("%d",&number);
    while(number!=-1){
        sum+=number;
        count++;
        scanf("%d",&number);
    }
    printf("%f\n",1.0*sum/count);
    return 0;
}

28. 整数求逆 ↩️

一. 整数的分解

• 对一个整数做%10的操作，就得到它的个位数
• 对一个整数做/10的操作，就去掉了它的个位数
• 然后再对2的结果做%10，就得到原来数的十位数了

二. 数的逆序

C

#include<stdio.h>
int main(){
    int x;
//  scanf("%d",&x);
    x=700;
    int digit;
    int ret=0;
    while(x>0){
        digit=x%10;
//      printf("%d",digit);
        ret=ret*10+digit;
        printf("x=%d,digit=%d,ret=%d\n",x,digit,ret);
        x/=10;
    }
    printf("%d",ret);
    return 0;
}

29. for 循环 🔢

一. 阶乘

• n!=1x2x3x...xn

C

int n;
scanf("%d",&n);
int fact=1;
int i =1;
for (i=1;i<=n;i++){
    fact*=i;
}
printf("%d!=%d\n",n,fact);

二. for循环

• for循环像一个计数循环：设定一个计数器，初始化它，然后在计数器到某值之前，重复执行循环体，而每执行一轮循环，计数器值以一定步骤b变化，比如加1或者减1

C

for(i=0;i<5;i=i+1){
    printf("%d",i);
}

三. for = 对于

• for(count=10;count>0;count--) 就读成：“对于一开始的count=10,当count>0时，重复做循环体，每一轮循环在经过循环体内的语句后，使得count--”

四. 小套路

• 做求和的程序时，记录结果的变量应该初始化为0，而做求积的变量时，记录结果的变量应该初始化为1
• 循环控制变量i只在循环里被使用了，循环外面它没有任何用处。因此，我们可以把变量i的定义写到for语句里面去

五. try

• 除了可以从1乘到n来计算n!,还可以从n乘到1来计算吧？试试把循环换个方向来计算n。这时候，还需要循环控制变量i吗?

C

int n;
scanf("%d",&n);
int fact=1;
int i=1;
for (i=n;n>1;n--){
    fact*=n;
}
printf("%d!==%d\n",i,fact);

30. 循环的计算和选择 ⚙️

一. 循环次数

• for(i=0;i<n;i++) 则循环的次数是n，而循环结束以后，i的值是n

二. for循环

• for(初始动作;条件;每轮的动作){}
• for中的每一个表达式都是可以省略的
• for(;条件;)==while(条件)

三. tips for loops

• 如果有固定次数，用for
• 如果必须执行一次，用do_while
• 其他情况用while

31. 循环控制：break和continue 🛑

一. 素数

• 只能被1和自己整除的数，不包括1

C

#include<stdio.h>
int main(){
    int x;
    scanf("%d",&x);
    int i;
    int isPrime=1;  //x是素数
    for (i=2;i<x;i++){
        if(x%i==0){
            isPrime=0;
            break;
        }
    }
    if (isPrime==1){
        printf("是素数\n");
    }
    else{
        printf("不是素数\n");
    }
    return 0;
}

二. break vs continue

• break：跳出循环
• continue: 跳过循环这一轮剩下的语句进入下一轮

32. 循环嵌套 🪆

一. 100以内的素数

• 如何写程序输出100以内的素数？

二. 嵌套的循环

• 循环里面还是循环

三. 凑硬币

• 如何用1角、2角和5角的硬币凑出10元以下的金额呢？
• break和continue只能对它所在的那层循环做
• 跳出所有循环可以使用接力break

C

int x;
int one,two,five;
int exit=0;
scanf("%d",&x);
for (one=1;one <x*10;one++){
    for (two=1;two<x*10/2;two++){
        for (five=1;five<x*10/5;five++){
            if (one+two*2+five*5==x*10){
                printf("可以用%d个1角加%d个2角加%d个5角得到%d元\n",one,two,five,x);
                exit=1;
                break;
            }
        }
        if(exit==1)break;
    }
    if(exit==1)break;
}

四. goto

• 最好在最内层跳到外层时才用，不然最好不要用（破坏代码的结构性）

33. 前n项求和 ➕

一.

C

int n;
int i;
double sum=0.0;
scanf("%d",&n);
for (i=1;i<=n;i++){
    sum+=1.0/i;
}
printf("f(%d)=%f\n",n,sum);

二. 加减交替

• sign=-sign;

34. 正序分解整数 🔢

一.

• 输入一个非负整数，正序输出它的每一位数字。输入：13425，输出：1 3 4 2 5

二. 格式化

• 怎么解决最后一个数据后面有带空格呢？使用if判断

三.

• 1.先逆序再正序
• 2.使用求余和整除的方法
• 3.改进的代码 (处理末尾为0的数字)

35. 求最大公约数 ➗

一.

• 输入两个数a和b，输出他们的最大公约数

二. 枚举

• 设t为2；如果u和v都能被t整除，则记下这个t；t加1后重复，直到t等于u或v

三. 辗转相除法

1. 如果b等于0，计算结束，a就是最大公约数;
2. 否则，计算a除以b的余数，让a等于b，而b等于那个余数;
3. 回到第一步

C

int a,b;
int t;
scanf("%d %d",&a,&b);
while(b!=0){
    t=a%b;
    a=b;
    b=t;
}
printf("gcd=%d\n",a);

46. 编程练习解析 📝

一. 求复合给定条件的整数集

• 给定不超过6的正整数A，考虑从A开始的连续4个数字，请输出所有由他们组成的无重复数字的3位数

二. 水仙花数（20）

• 水仙花数是指一个N位正整数（N>=3）,它的每个位上的数字的N次幂之和等于它本身。

三. 打印九九口诀表

• 输出下三角N*N部分口诀表

四. 统计素数并求和

• 统计给定整数M和N区间内素数的个数并对他们求和

五. 猜数字游戏

• 自动对其与随机产生的被猜数进行比较，并提示大了还是小了，根据猜测次数输出不同提示

六. 求序列前N项和

• 计算序列2/1+3/2+5/3+8/5+...的前N项之和

七. 约分最简分式

• 要求用户输入一个分数，然后将其约分为最简分式

八. 念数字

• 输入一个整数，输出每个数字对应的拼音

九. 求a的连续和

• 求数列之和S=a+aa+aaa+...+aaa...a(n个a)

47. 数据类型 🗂️

一. C是有类型的语言

• C语言的变量，必须：在使用之前定义，并且确定类型

二. 类型安全

• 早期语言强调类型，面向底层的语言强调类型
• C语言需要类型，但是对类型的安全检查并不足够

三. C语言的类型

• 整数: char、short、int、long、long long
• 浮点数: float、double、long double
• 逻辑: bool
• 指针
• 自定义类型

四. 类型有何不同

• 类型名称、输入输出格式、表达范围、占据大小、内存表达形式

五. sizeof

• 是一个运算符，给出某个类型或边浪在内存中所占据的字节数
• sizeof(int)
• 是静态运算符，它的结果在编译时刻就决定了

48. 整数类型 📏

一.

• short是2个字节
• long是8个字节
• long long也是8个字节

二.

• char: 1字节（8比特（bit））
• short: 2字节
• int: 取决于编译器（CPU）,通常的意义是“1个字”

49. 整数的内部表达 🤖

一.

• 计算机内部一切都是二进制

二. 如何表示负数

• 十进制用'-'来表示负数，在做计算的时候

三. 二进制负数

• 补码: 考虑-1，我们希望-1+1->0。
• 11111111被当作纯二进制看待时，是255，被当作补码看待时是-1
• 补码的意义就是拿补码和原码可以加出一个溢出的“零”

50. 整数的范围 📉

一. 数的范围

• 对于一个字节（8位），可以表达的是: 00000000-11111111

二.

• char: 1字节：-128~-127
• short: 2字节：-32768~32767

三. unsigned

• 如果一个自变量常熟想要表达自己是unsigned，可以在后面加u或U
• unsigned的初衷并非扩展数能表达的范围，而是为了做纯二进制运算，主要是为了移位

四. 整数越界

• 整数是以纯二进制方式进行计算的
• 11111111+1->100000000->0

50. 整数的格式化输出 🖨️

一. 整数的输入输出

• 只有两种形式：int或long long
• %d: int, %u: unsigned, %ld: long long, %lu: unsigned long long

二. 8进制和16进制

• 一个以0开始的数字字面量是8进制, %o
• 一个以0x开始的数字字面量是16进制, %x

51. 浮点类型 ☁️

一.

二. 浮点的输入输出

52. 浮点的范围与精度 🎯

一. 超过范围的浮点数

• inf: 无穷
• nan: 不存在的浮点数

四. 选择浮点类型

• 如果没有特殊需要，只使用double

53. 字符类型 🅰️

一. 字符类型

• char是一种整数，也是一种特殊的类型：字符
• printf和scanf里用%c来输入输出字符

二. 字符的输入输出

• '1'的ASCII编码是49

四. 字符计算

• 一个字符加一个数字得到ASCII码表中那个数之后的字符
• 两个字符的减，得到他们在表中的距离

五. 大写字母和小写字母

• a+'A'-'a'可以把一个大写字母变成小写字母

54. 逃逸字符 🏃

一. 逃逸字符

• 用来表达无法印出来的控制字符或特殊字符，它由一个反斜杠\开头

55. 类型转换 🔄

一. 自动类型转换

• 当运算符的两边出现不一致的类型时，会自动转换成较大的类型
• char->short->int->long->long long
• int->float->double

二. 强制类型转换

• (类型)值 比如 (int)10.2
• 强制类型转换的优先级高于四则运算

56. 逻辑类型 ✅

一. bool

• #include<stdbool.h> 之后就可以使用bool和true、false

57. 逻辑运算 🧠

一.

四. 短路

• 逻辑运算是自左向右进行的，如果左边的结果已经能够决定结果了，就不会做右边的计算

58. 条件运算和逗号运算 ❓

一. 条件运算符

• count=(count>20)?count-10:count+10

四. 逗号运算

• 逗号用来连接两个表达式，并以其右边的表达式的值作为它的结果。
• i=3+4,5+6 -> i=(3+4,5+6)

59. 初见函数 📦Shutterstock探索

一. 素数求和

C

int isPrime(int i){
    int ret=1;
    // ... logic ...
    return ret;
}

二. 求和

• “代码复制”是程序质量不良的表现

60. 函数的定义和使用 🔧

一. 什么是函数？

• 函数是一块代码，接收零个或多个参数，做一件事情，并返回零个或一个值
• 函数头：**返回类型** 函数名（参数表）

二. 调用函数

• 函数名（参数值）
• （）起到了表示函数调用的重要作用

61. 从函数中返回 🔙

一. 从函数中返回值

• return停止函数的执行，并送回一个值

二. 没有返回值的函数

• void 函数名（参数表）

62. 函数原型 🏗️

三. 函数原型

• 函数头，以分号“;”结尾，就构成了函数的原型
• 函数原型的目的是告诉编译器这个函数长什么样

63. 参数传递 📨

三. 传过去的是什么？

• C语言在调用函数时，永远只能传值给函数

四. 传值

• 每个函数有自己的变量空间，参数也位于这个独立的空间中，和其他函数没有关系

64. 本地变量 🏠

一. 本地变量

• 函数的每次运行，就产生了一个独立的变量空间，在这个空间中的变量，是函数的这次运行所独有的，称作本地变量

二. 变量的生存期和作用域

• 生存期：什么时候这个变量开始出现了，到什么时候它消亡了
• 作用域：在（代码的）什么范围内可以访问这个变量

65. 函数庶事 📝

一. 没有参数时

• void f(void);

三. 函数里的函数？

• C语言不允许函数嵌套定义

66. 初试数组 📚

三. 数组

• int number[100];
• 1.定义数组 2.对数组中的元素赋值 3.使用数组中的元素 4.遍历数组

67. 定义数组 📏

一. 定义数组

• <类型> 变量名称[元素数量];
• 元素数量必须是整数

二. 数组

• 是一种容器（放东西的东西），特点是：其中所有的元素具有相同的数据类型；一旦创建，不能改变大小；数组中的元素在内存中是连续依次排列的

四. 数组的单元

• 使用数组时放在[]中的数字叫做下标或索引，下标从0开始计数

五. 有效的下标范围

• 编译器和运行环境都不会检查数组下标是否越界
• 一旦程序运行，越界的数组访问可能造成问题，导致程序崩溃 segmentation fault

68. 数组的例子：统计个数 📊

• 写一个程序，输入数量不确定的[0,9]范围内的整数，统计每一种数字出现的次数

69. 数组运算 🧮

二. 数组的集成初始化

• int a[]={2,4,5234,12,4};

三. 集成初始化时的定位

• int a[10]={[0]=2,[2]=3,6,};

四. 数组的大小

• sizeof(a)/sizeof(a[0])

五. 数组的赋值

• 数组变量本身不能被赋值，要把一个数组的所有元素交给另一个数组，必须采用遍历

70. 数组例子-素数 🔢

一.

• 从2到x-1测试是否可以整除

二. 构造素数表

• 欲构造n以内的素数表

71. 二维数组 ⬛

一. 二维数组

• int a[3][5];

二. 二维数组的遍历

C

for(i=0;i<3;i++){
    for(j=0;j<5;j++){
        a[i][j]=i*j;
    }
}

三. 二维数组的初始化

• 列数是必须给出的，行数可以由编译器来数

四. tic-tac-toe游戏

72. 取地址运算 📍

一. 运算符&

• 获得变量的地址，它的操作数必须是变量
• int i; printf("%p",&i);

73. 指针 👆

二. 指针

• 就是保存地址的变量
• int* p =&i;

四. 访问那个地址上的变量*

• *是一个单目运算符，用来访问指针的值所表示的地址上的变量
• int k=*p;

74. 指针的使用 🛠️

一. 指针应用场景一

• 交换两个变量的值

二. 指针应用场景二

• 函数返回多个值，某些值就只能通过指针返回
• 函数返回运算的状态，结果通过指针返回

四. 指针最常见的错误

• 定义了指针变量，还没指向任何变量，就开始使用指针

75. 指针与数组 🔗

一. 传入函数的数组成了什么?

• 函数参数表中的数组实际上是指针
• sizeof(a)==sizeof(int*)

三. 数组变量是特殊的指针

• 数组变量本身表达地址
• int a[10];int*p=a;//无需用&取地址
• a==&a[0]

76. 指针与const 🔒

二. 指针是const

• 表示一旦得到了某个变量地址，不能再指向其他变量
• int*const q=&i;

三. 所指的是const

• 表示不能通过这个指针去修改那个变量（并不能使得那个变量称为const）
• const int*p=&i;

77. 指针运算 ➕

一. 1+1=2？

• 给一个指针+1表示要让指针指向下一个变量
• 如果指针不是指向一片连续分配的空间，如数组，则这种运算没有意义

二. 指针计算

• 给指针加、减一个整数（+,+=,-,-=）
• 两个指针相减（表示之间有几个东西(/sizeof)）

五. 0地址

• NULL是一个预定义的符号，表示0地址

78. 动态内存分配 🧠

二. malloc

• #include<stdlib.h>
• void*malloc(size_t size)
• 向malloc申请的空间的大小是以字节为单位的

四. free()

• 把申请得来的空间还给“系统”
• 只能还申请来的空间的首地址

79. 字符串 🧵

二. 字符串

• 以0（整数0）结尾的遗传字符
• 0标志字符串的结束，但它不是字符串的一部分

80. 字符串变量 🔡

一. 字符串常量

• char*s="Hello,world!";
• s是一个指针，初始化为指向一个字符串常量
• 如果需要修改字符串，应该用数组; char s[]="Hello,world!";

81. 字符串的输入和输出 ⌨️

一. 字符串赋值？

• 并没有产生新的字符串，只是让指针s指向了t所指的字符串

三. 安全的输入

• scanf("%7s",string);
• 在%和s之间的数字表示最多允许读入的字符的数量，这个数字应该比数组的大小小一

82. 字符串数组 📚

一. 字符串数组

• char **a;

83. 单字符输入输出 🔤

一. putchar

• int putchar(int c);

二. getchar

• int getchar(void);

84. 字符串函数 🛠️

一. string.h

• strlen, strcmp, strcpy, strcat, strchr, strstr

二. strlen

• size_t strlen(const char*s); 返回s的字符串长度（不包括结尾的0）

三. strcmp

• 比较两个字符串

四. strcpy

• char * strcpy(char *restrict dst,const char *restrict src);

85. 枚举 🔢

三. 枚举

• 枚举是一种用户定义的数据类型
• enum 枚举类型名字{名字0，...，名字n}

86. 复杂数据类型 🏗️

一. 用户自己建立数据类型

• 结构体：是一种构造数据类型
• 关键字：struct

二. 定义结构体类型变量

1. 先声明结构体类型，再定义结构体变量
2. 声明结构体类型的同时定义结构体变量

三. 结构体变量的引用和初始化

• 结构体变量名.成员名

五. 指向结构体类型数据的指针

• 存放结构体首地址
• p->成员名

87. 文件 📁

一. 文件的基本概念和文件指针

• 文本文件：占存储空间多，需要转换时间，但方便字符处理
• 文件指针: FILE *fp;

二. 文件的打开和关闭

• fp=fopen("a1"，“r”);
• fclose(文件指针);

三. 文本文件读写

• fgetc(), fputc()
• fgets(), fputs()
• fprintf(), fscanf()

四. 二进制文件读写

• fread(buffer,size,count,fp);
• fwrite(buffer,size,count,fp);