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C基础讲义2018修订版1
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1
C 语言
(基础篇)
Easy 搞定
2
目录
1、C 语言概述 ....................................................................................................................................2
1.1 什么是 C 语言 .......................................................................................................................2
1.2 为什么要学习 C 语言 ...........................................................................................................2
1.2.1 C 语言特点 .................................................................................................................2
1.2.2 学习 C 语言理由 ........................................................................................................3
1.2.3 C 语言应用领域 .........................................................................................................3
1.2.4 C 语言的简洁 .............................................................................................................4
1.2.5 学习 C 语言的常见困惑 ............................................................................................5
1.3 第一个 C 语言程序:HelloWorld ........................................................................................5
1.3.1 编写 C 语言代码:hello.c..........................................................................................5
1.3.2 通过 gcc 编译 C 代码 .................................................................................................6
1.3.3 代码分析...................................................................................................................11
1.4 system 函数 ..........................................................................................................................12
1.4.1 system 函数的使用 ...................................................................................................12
1.5 C 语言编译过程 ..................................................................................................................13
1.5.1 C 程序编译步骤 .......................................................................................................13
1.5.2 gcc 编译过程.............................................................................................................13
1.5.3 查找程序所依赖的动态库.......................................................................................15
1.6 CPU 内部结构与寄存器(了解)...........................................................................................16
1.6.1 64 位和 32 位系统区别 ............................................................................................16
1.6.2 寄存器名字(了解) ....................................................................................................16
1.6.3 寄存器、缓存、内存三者关系...............................................................................16
1.7 汇编语言..............................................................................................................................17
1.7.1 VS 中 C 语言嵌套汇编代码(了解)..........................................................................17
1.7.2 VS 反汇编 .................................................................................................................17
1.8 集成开发环境 IDE ..............................................................................................................19
1.8.1 Qt Creator ..................................................................................................................19
1.8.2 Microsoft Visual Studio ............................................................................................20
2. 数据类型........................................................................................................................................21
2.1 常量与变量..........................................................................................................................21
2.1.1 关键字.......................................................................................................................21
2.1.2 数据类型...................................................................................................................22
2.1.3 常量...........................................................................................................................22
2.1.4 变量...........................................................................................................................23
2.1.5 使用示例...................................................................................................................24
2.2 整型:int..............................................................................................................................24
2.2.1 整型变量的定义和输出...........................................................................................24
2.2.2 整型变量的输入.......................................................................................................25
2.2.3 short、int、long、long long ....................................................................................25
2.2.4 有符号数和无符号数区别.......................................................................................27
2.3 sizeof 关键字........................................................................................................................28
2.4 字符型:char .......................................................................................................................29
2.4.1 字符变量的定义和输出...........................................................................................29
2.4.2 字符变量的输入.......................................................................................................30
2.4.2 ASCII 对照表............................................................................................................30
3
2.4.3 转义字符...................................................................................................................31
2.5 实型(浮点型):float、double .............................................................................................32
2.6 进制......................................................................................................................................33
2.6.1 二进制......................................................................................................................34
2.6.2 八进制......................................................................................................................35
2.6.3 十六进制..................................................................................................................36
2.6.4 C 语言如何表示相应进制数 ..................................................................................37
2.7 计算机内存数值存储方式..................................................................................................37
2.7.1 原码...........................................................................................................................37
2.7.2 反码...........................................................................................................................38
2.7.3 补码...........................................................................................................................38
2.7.4 补码的意义...............................................................................................................39
2.7.5 数值溢出...................................................................................................................40
2.8 类型限定符 ..........................................................................................................................41
2.9 字符串格式化输出和输入 ..................................................................................................42
2.9.1 字符串常量...............................................................................................................42
2.9.2 printf 函数和 putchar 函数 .......................................................................................42
2.9.3 scanf 函数与 getchar 函数 ........................................................................................43
3. 运算符与表达式............................................................................................................................44
3.1 常用运算符分类..................................................................................................................44
3.2 算术运算符..........................................................................................................................45
3.3 赋值运算符..........................................................................................................................45
3.4 比较运算符..........................................................................................................................46
3.5 逻辑运算符..........................................................................................................................46
3.6 运算符优先级......................................................................................................................46
3.7 类型转换..............................................................................................................................48
3.7.1 隐式转换..................................................................................................................48
3.7.2 强制转换..................................................................................................................49
4. 程序流程结构................................................................................................................................49
4.1 概述......................................................................................................................................49
4.2 选择结构..............................................................................................................................49
4.2.1 if 语句........................................................................................................................49
4.2.2 if…else 语句..............................................................................................................50
4.2.3 if…else if…else 语句 .............................................................................................51
4.2.4 三目运算符..............................................................................................................52
4.2.5 switch 语句.............................................................................................................52
4.3 循环结构..............................................................................................................................53
4.3.1 while 语句 .................................................................................................................53
4.3.2 do…while 语句 .........................................................................................................54
4.3.3 for 语句......................................................................................................................54
4.3.4 嵌套循环...................................................................................................................55
4.4 跳转语句 break、continue、goto .......................................................................................55
4.3.1 break 语句 .................................................................................................................55
4
4.3.2 continue 语句 ............................................................................................................56
4.3.3 goto 语句(无条件跳转,尽量少用) ........................................................................57
5. 数组和字符串................................................................................................................................57
5.1 概述......................................................................................................................................57
5.2 一维数组..............................................................................................................................58
5.2.1 一维数组的定义和使用...........................................................................................58
5.2.2 一维数组的初始化...................................................................................................59
5.2.3 数组名.......................................................................................................................59
5.2.4 强化训练...................................................................................................................60
5.3 二维数组 ..............................................................................................................................61
5.3.1 二维数组的定义和使用...........................................................................................61
5.3.2 二维数组的初始化...................................................................................................63
5.3.3 数组名.......................................................................................................................63
5.3.4 强化训练...................................................................................................................64
5.4 多维数组(了解)....................................................................................................................65
5.5 字符数组与字符串..............................................................................................................66
5.5.1 字符数组与字符串区别...........................................................................................66
5.5.2 字符串的初始化.......................................................................................................66
5.5.3 字符串的输入输出...................................................................................................67
5.5.4 强化训练:字符串追加...........................................................................................70
6. 函数................................................................................................................................................70
6.1 概述......................................................................................................................................71
6.1.1 函数分类...................................................................................................................71
6.1.2 函数的作用...............................................................................................................71
6.1.3 函数的调用:产生随机数.......................................................................................72
6.2 函数的定义..........................................................................................................................73
6.2.1 函数定义格式...........................................................................................................73
6.2.2 函数名字、形参、函数体、返回值.......................................................................74
6.3 函数的调用..........................................................................................................................76
6.3.1 函数执行流程 ..........................................................................................................76
6.3.2 函数的形参和实参..................................................................................................77
6.3.3 无参函数调用..........................................................................................................77
6.3.4 有参函数调用 ..........................................................................................................78
6.3.5 函数返回值..............................................................................................................78
6.4 函数的声明..........................................................................................................................80
6.5 main 函数与 exit 函数 .........................................................................................................81
6.6 多文件(分文件)编程 ...........................................................................................................81
6.6.1 分文件编程...............................................................................................................81
6.6.2 防止头文件重复包含...............................................................................................82
7. 指针................................................................................................................................................82
7.1 概述......................................................................................................................................83
7.1.1 内存...........................................................................................................................83
7.1.2 物理存储器和存储地址空间...................................................................................83
7.1.3 内存地址...................................................................................................................83
7.1.4 指针和指针变量.......................................................................................................84
5
7.2 指针基础知识......................................................................................................................85
7.2.1 指针变量的定义和使用...........................................................................................85
7.2.2 通过指针间接修改变量的值...................................................................................85
7.2.3 指针大小...................................................................................................................85
7.2.4 野指针和空指针.......................................................................................................86
7.2.5 万能指针 void * ........................................................................................................86
7.2.6 const 修饰的指针变量..............................................................................................87
7.3 指针和数组..........................................................................................................................87
7.3.1 数组名.......................................................................................................................87
7.3.2 指针操作数组元素...................................................................................................87
7.3.3 指针加减运算...........................................................................................................88
7.3.4 指针数组...................................................................................................................90
7.4 多级指针..............................................................................................................................90
7.5 指针和函数..........................................................................................................................91
7.5.1 函数形参改变实参的值...........................................................................................91
7.6.2 数组名做函数参数...................................................................................................92
7.6.3 指针做为函数的返回值...........................................................................................92
7.7 指针和字符串......................................................................................................................93
7.7.1 字符指针...................................................................................................................93
7.7.2 字符指针做函数参数...............................................................................................93
7.7.3 const 修饰的指针变量..............................................................................................94
7.7.4 指针数组做为 main 函数的形参 .............................................................................94
7.7.5 项目开发常用字符串应用模型...............................................................................95
7.7.8 字符串处理函数.......................................................................................................99
7.8 指针小结............................................................................................................................104
8. 内存管理......................................................................................................................................105
8.1 作用域................................................................................................................................105
8.1.1 局部变量.................................................................................................................105
8.1.2 静态(static)局部变量..............................................................................................106
8.1.3 全局变量.................................................................................................................107
8.1.4 静态(static)全局变量..............................................................................................107
8.1.5 extern 全局变量声明 ..............................................................................................107
8.1.6 全局函数和静态函数.............................................................................................107
8.1.7 总结.........................................................................................................................108
8.2 内存布局............................................................................................................................108
8.2.1 内存分区.................................................................................................................108
8.2.2 存储类型总结.........................................................................................................110
8.2.3 内存操作函数 .........................................................................................................112
8.2.4 堆区内存分配和释放.............................................................................................113
8.3 内存分区代码分析............................................................................................................114
9. 复合类型(自定义类型) ...............................................................................................................117
9.1 结构体................................................................................................................................117
9.1.1 概述.........................................................................................................................117
9.1.2 结构体变量的定义和初始化.................................................................................117
9.1.3 结构体成员的使用.................................................................................................118
9.1.4 结构体数组.............................................................................................................119
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陈游泳
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