程序设计语言

### 程序设计语言——基础C语言概览与核心知识点解析 #### 一、C/C++语言概述 **1.1 程序的基本框架** C语言是一种结构化的编程语言，一个完整的C程序通常包括预处理指令、全局声明、主函数和其他函数几个部分。程序的执行是从`main()`函数开始的。 **1.2 变量** - **1.2.1 变量的定义**: 变量是程序中存储数据的基本单位，定义变量时需要指定其类型和名称。 - **1.2.2 变量的赋值**: 使用赋值运算符`=`来为变量赋值。 - **1.2.3 变量的引用**: 通过变量名来引用变量的值进行各种运算或操作。 **1.3 C/C++语言的数据类型** C语言支持多种数据类型，如整型(`int`、`short`、`long`等)、浮点型(`float`、`double`)、字符型(`char`)等。每种类型都有其特定的应用场景和存储需求。 **1.4 常量** 在C语言中，常量是指在程序运行过程中其值不能被改变的量。例如，整型常量、浮点常量、字符常量等。 **1.5 运算符和表达式** - **1.5.1 算术运算符**: 包括加(`+`)、减(`-`)、乘(`*`)、除(`/`)、取模(`%`)等。 - **1.5.2 赋值运算符**: 最常用的是赋值运算符`=`，还有复合赋值运算符如`+=`、`-=`等。 - **1.5.3 关系运算符**: 如`<`、`>`、`<=`、`>=`、`==`、`!=`用于比较两个值之间的关系。 - **1.5.4 逻辑运算符**: `&&`(与)、`||`(或)、`!`(非)，用于组合条件表达式。 - **1.5.5 位运算符**: 包括按位与(`&`)、按位或(`|`)、按位异或(`^`)、按位取反(`~`)、左移(`<<`)、右移(`>>`)等，主要用于对二进制位进行操作。 **1.6 注释** C语言支持两种注释方式：单行注释`//`和多行注释`/* */`。注释可以用来解释代码的功能或原理，提高代码的可读性。 **1.7 分支语句** - **1.7.1 if语句**: 用于根据条件执行不同的代码块。 - **1.7.2 switch语句**: 用于根据不同的条件执行不同的代码块，更适用于多个选项的情况。 **1.8 循环语句** - **1.8.1 for语句**: 用于重复执行一段代码，直到满足某个条件为止。 - **1.8.2 while语句**: 与for相似，但通常用于条件未知的情况下。 - **1.8.3 do-while语句**: 类似于while，但至少会执行一次循环体中的语句。 - **1.8.4 break语句**: 用于立即退出循环。 - **1.8.5 continue语句**: 用于跳过本次循环剩余的部分，直接进入下一次循环。 **1.9 函数** - **1.9.1 函数的定义**: 函数是一段具有特定功能的代码块，可以在程序中多次调用。 - **1.9.2 函数的调用**: 通过函数名后跟一对圆括号来调用函数。 - **1.9.3 参数传递和返回值**: 函数可以通过参数接收外部传入的数据，并通过返回值向调用者提供结果。 - **1.9.4 库函数和头文件**: C语言提供了丰富的标准库函数，这些函数通常包含在头文件中，如`stdio.h`、`string.h`等。 **1.10 标准输入输出** - **1.10.1 printf函数（标准输出函数）**: 用于将信息输出到屏幕上。 - **1.10.2 scanf函数（标准输入函数）**: 用于从键盘获取用户的输入。 **1.11 全局变量和局部变量** - **全局变量**: 在所有函数外部定义的变量，作用域覆盖整个程序。 - **局部变量**: 在函数内部定义的变量，仅在该函数内部有效。 **1.12 数组** - **1.12.1 一维数组**: 定义和初始化一维数组的方法及其常见应用。 - **1.12.2 二维数组**: 多维数组的概念和用途，以及如何初始化和访问它们。 - **1.12.3 数组的初始化**: 如何在定义数组时为其元素赋初值。 - **1.12.4 数组越界**: 访问数组时应注意边界检查，避免数组越界导致的程序错误。 **1.13 字符串** - **1.13.1 字符串常量**: 字符串是以`'\'0'`结尾的字符序列。 - **1.13.2 用字符数组存放的字符串**: 如何使用字符数组来存储和操作字符串。 **1.14 指针** - **1.14.1 指针的基本概念**: 指针是一个存储其他变量地址的变量。 - **1.14.2 指针运算**: 如何对指针进行算术运算，如加、减操作。 - **1.14.3 空指针**: 表示未指向任何有效地址的指针。 - **1.14.4 指向指针的指针**: 多级指针的概念及其应用场景。 - **1.14.5 指针和数组**: 指针和数组之间的关系，以及如何使用指针操作数组。 - **1.14.6 字符串和指针**: 字符串可以看作是指向字符数组首地址的指针。 - **1.14.7 void指针**: 一种特殊类型的指针，可以指向任何类型的变量。 - **1.14.8 函数指针**: 存储函数地址的指针，用于回调函数等场景。 - **1.14.9 指针和动态内存分配**: 如何使用指针来动态地分配和释放内存。 - **1.14.10 误用无效指针**: 避免使用已经释放的内存地址或者未初始化的指针。 **1.15 结构** - **1.15.1 “结构”的概念**: 结构是一种用户自定义的数据类型，可以包含不同类型的成员变量。 - **1.15.2 结构变量的定义**: 如何定义结构变量。 - **1.15.3 访问结构变量的成员变量**: 如何通过`.`或`->`操作符访问结构成员。 - **1.15.4 结构变量的初始化**: 如何在定义结构变量时为其成员变量赋初值。 - **1.15.5 结构数组**: 结构也可以作为数组的元素。 - **1.15.6 指向结构变量的指针**: 如何使用指针操作结构。 - **1.15.7 动态分配结构变量和结构数组**: 如何动态地分配结构变量或结构数组的空间。 **1.16 文件读写** - **1.16.1 用fopen打开文件**: 打开文件的方式及其含义。 - **1.16.2 用fclose关闭文件**: 关闭文件以释放资源。 - **1.16.3 用fscanf读文件**: 从文件中读取数据。 - **1.16.4 用fgetc读文件，用fputc写文件**: 单个字符的读写操作。 - **1.16.5 用fgets函数读文件,fputs函数写文件**: 读写字符串的操作。 - **1.16.6 用fread读文件，用fwrite写文件**: 二进制文件的读写。 - **1.16.7 用fseek改变文件当前位置**: 控制文件读写的位置。 **1.17 C语言标准库函数** - **1.17.1 数学函数**: 提供了常用的数学运算函数。 - **1.17.2 字符处理函数**: 字符串操作相关的函数。 - **1.17.3 字符串和内存操作函数**: 字符串和内存的复制、比较等操作。 - **1.17.4 字符串转换函数**: 字符串和数值之间的转换。 **1.18 命令行参数** - **1.18.1 命令行参数**: 如何在程序启动时接收外部传入的参数。 **1.19 C/C++编码规范** - **1.19.1 标识符命名注意事项**: 如何正确地命名变量和函数等标识符。 - **1.19.2 程序的书写格式**: 编码风格的重要性。 - **1.19.3 注释的写法**: 如何编写有意义的注释。 - **1.19.4 一些好的编程习惯**: 养成良好的编程习惯对于提高程序质量至关重要。 本文档详细介绍了C语言的基础知识和核心概念，包括变量、数据类型、运算符、控制结构、函数、数组、指针等内容。通过学习这些基础知识，读者可以更好地理解C语言的编程思想，并为进一步深入学习C语言和ACM竞赛打下坚实的基础。