0%

第八章 指针(上)

地址和指针的基本概念

内容可变,地址不可变

有了变量的地址,存取变量就可以通过两种方式

  1. 通过变量名
  2. 通过变量的地址
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// 指针变量
int *p;

// 变量类型 int *; 变量名为 p
// 指针变量一律占4个字节

基类型

指针变量所指向的变量的类型

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int a = 1;
double b = 8.2;

int *p;
double *q;
void *r;

// p为int *型,只能指向int型
p = &a;
// q为double *型,只能指向double型
q = &b;
// r为void *型,可以指向任何类型
r = &a;
r = &b;

指针变量的赋值

指针变量值为0(地址值为0)时,表示什么也不指向 - 空指针。【地址值为NULL也表示空指针】

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int a = 1;
int *p;

赋值语句的方法

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p = &a;

定义指针变量时初始化(定义时赋初值)

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int b = 2;
int *q = &b;

允许指针变量之间赋值,但另两个指针变量必须基类型相同

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q = p;
int *r;
r = q;

特殊情况

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int *p;
// 下面两种情况都表示空指针
p = 0;
// NULL(全大写),系统定义的宏 #define NULL 0
p = NULL;

两运算符(&, *)

&取地址运算符

获取变量的地址,用法:&变量名

*指针运算符(间接访问运算符)

获取或改写以p为地址的内存内容

*p*不是获得或改变指针变量本身的值,而是获得或改写它所指向单元的值。

int *p*运算只能用于指针变量,不能用于普通变量(如*a错误);

&*互为逆运算

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int *p = &a;

p == &a;

*p == *&a == a;

&*p == p;

&*&*&*p == p;

*&*&*&p == a;

数组的指针

指针变量的运算

指向向前或向后移动n个单元,

p+n=p中的地址编号 + (每元素字节数*n)

p-n=p中的地址编号 - (每元素字节数*n)

概运算应只针对指向数组的指针变量进行,否则毫无意义

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int a[5] = {1,2,3,4,5};
int *p;
p = &a[1];
// p++运算后与&a[2]相等
p++;

// p+=2 运算后与&a[4]相等
p+=2;

每个 char 型变量占1个字节,对基类型为char的指针变量+n,恰好是地址+n

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char c[4] = {'a', 'b', 'c', 'd'}
char *p = &c[2];

void 类型的指针不能做+(-)n的运算(也不能++, –的运算)

指针的变量相减

两指针变量的加减乘除运算时没有意义的。

p1 - p2 = (p1中的地址编号 - p2中的地址编号)/镁元素字节数

关系运算

该运算一般只对指向同一数组的元素的两个指针变量进项,表示他们所指向元素的先后位置

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// 表示p1和p2指向数组的同一个元素
p1 == p2

// 表示p1所指元素位于p2所指元素之后;
p1 > p2

// 表示p1所指元素位于p2所指元素之前;
p1 < p2
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// 与0和NULL比较

// 表示p为空指针
p == 0;
p == NULL;

// 表示p不是空指针
p != 0;
p != NULL;
数组元素的地址转换为元素下标
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int a[5] = {1,2,3,4,5};
int *p, *q;
q = &a[0];
p = &a[2];

p - a 则得2

两个重要公式

语法糖

编译时编译系统将a[i]全部变为*(a+i).

a[i]就是语法糖,便于我们理解而设计的成为语法糖。

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int a[5] = {1,2,3,4,5};

a + i == &a[i];

a[i] == *(a+i)
指针变量可写为数组的形式
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int *p = x[0];

x[i] == *(x+i);

&x[i] == x+i;

指针变量与一位数组名的统一

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int a[5];
int *p;

p = a;
p = &a[0];

p[0] == *p == a[0];

p[i] == a[i];
*(p+i) == *(a+i);

p 和 a 不能互相转换
p的值(地址)可被修改,a的值(地址)不能被修改
p是变量,a是假想的“指针变量”(是常量)

指针运算的优先级

&, *的优先级和++, --相同,都非常高,仅次于()

++, --统计运算时,从右至左结合

二维数组的指针

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// 行指针
int (*q)[4];

int a[3][4];
q = a;

一个表格、两句法则

草稿写法 ±1效果 定义
二级指针 [[]] 移动一行 int (*q)[4]; int b[3][4]; 中的b
二级指针 [[]] 必移动4字节 int \r; int *s[3]; 中的s
一级指针 [] 移动一个单位(int型4字节,char型1字节…) int *p; int a[2]; 中的a
普通变量 变量值±1 int x;

法则:

  1. 定义变量时:一个*或一个[]升一级
  2. 使用时:一个*或一个[]降一级;一个&升一级

两个重要公式

二维数组元素的写法 a[i][j]*(*(a+i)+j)的语法糖

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x[i] == *(x+i);

&x[i] == x+i;

a[i] == *(a+i) == q[i] == *(q+i);

q[i][j] == *(a[i]+j) == *(*(a+i)+j)==q[i][j] == *(q[i]+j) == *(*(q+i)+j);

特殊的 i=0,j=0
a[0][0] == **a;
&a[0][0] == *a;

第七章 函数

C源程序有函数组成:一个main函数和若干个其他函数组成,main函数调用其他函数

函数概述

参数

0多个,有的函数有1多个参数,有的函数没有参数

返回值

0~1个,有的函数有1个返回值,有的函数没有返回值

函数分两种

系统函数

又称为标准函数或库函数,如sqrt(), fabs(), rand()

需要包含对应的头文件才能调用: #include <xxx.h>

自定义函数

我们自己编写的函数,需要定义后才能调用

函数的定义

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函数的返回值类型 函数名(参数类型1 参数1, 参数类型2 参数2 ...)
{
语句...
}

例如:
// 无返回值的
void fun()
{
printf("This is a function");
}

// 有返回值的
int fun2()
{
return 1;
}

// 有参数,参数不可以简写成 int a,b
int max(int a, int b)
{
if(a>b)
return a;
else if(a<b)
return b;
else
return 0;
}

// 返回值类型包括(int, float, double, char...)

函数的调用

调用就使用,对有参数的函数,还要同时给出参数

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#include <stdio.h>

void func(int p)
{
int d=2;
p=d++;
printf("%d\n", p);
}

int main()
{
int a=1;
fun(a);
printf("%d\n", a);
}

形式参数(简称形参)

在函数定义头部中的参数,在函数未被调用时,此参数无具体值。

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// 这里的a,b就是形参
void max(int a, int b)
{
...
}

实际参数(简称实参)

调用函数时给出的具体参数,是有具体的值。

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// 这里的1,2就属于实参
max(1,2);

函数的返回值

return调用返回

函数的好处

程序功能被细分为若干函数,每个函数负责一个小功能,main函数负责调度、指挥个函数的工作。

有return语句 无return语句
有返回值的函数(名前非void) 返回表达式的值,函数结束,返回系统默认值,函数结束 函数中语句执行结 束后(执行到最后的}),返回系统默认 值,函数结束
无返回值的函数(名前有void) 函数结束(无返回值) ;return 表达式 这是错误的 函数中语句执行结 束后(执行到最后 的 } ),函数结束(无返回值)

函数的声明

C语言是按照顺序编译,所以要将其他函数放在main函数前面

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void fun()
{
...
}

int main()
{
fun();
}

也可提前定义函数,避免出错,注意:在文件头部声明函数的时候,只可省略形参名,;不可省

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#include <stdio.h>

void fun(int p);

int main()
{
fun();
}

void fun(int p)
{
...
}

递归

函数直接或间接的自己调用自己,称为递归。

递归程序,结构简练,可读性强。但执行时其时间和空间上的开销都比较大。

为防止自调用无休止的进行,在函数内必须设置调用终止的条件,否则程序将无法终止,被称为死递归。

递归的分析方法

与嵌套调用类似。

尽管每次调用的都是资深(同一函数),弹药把每次所调用的函数都看作是不同的函数,这些函数都具有相同的参数、返回值和语句。

经典题型

求阶乘

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int recursion(int loop)
{
if(loop == 1 || loop == 0)return 1;
return loop*recursion(loop-1);
}

函数的作用域和存储类别

变量的作用域

局部变量

只在本函数内有效

若未赋初值,值为随机数

不同函数中可使用同名变量,形参和实参也可同名(形参也是函数内的变量)

在复合语句中定义变量(只在复合语句“块”内有效)

全局变量

全局变量在函数外定义的变量、

作用域:从变量定义处开始,到本程序文件末尾均有效(其中所有函数都能用)。

初始值自动为0。

全局变量可在多个函数中同时起作用,应尽量少用或不用全局变量。

不同存储类别的变量的特点

变量定义前加 auto static register
存储位置 内存动态存储区 内存静态存储区 CPU寄存器(没在内存)
作用域 所在函数内,或所在复合语句 { } 内有效 同auto 同auto
生存期 离开函数或{ }就消失 永久保留 同auto
初值 随机数,初值重新赋值 值为0,初值只赋一次 同auto

编译预处理

宏定义,只会替换文本,不会计算

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#define N 13

int main()
{
printf("%d", N);
}

先预处理,再编译;预处理部分不编译

预处理阶段将宏定义字符串替换

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#define M (y*y+3*y)

语句为
s=3*M + 4*M;

预处理后
s=3*(y*y+3*y) + 4*(y*y+3*y)
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#include <stdio.h>
#define N 3+5
main()
{
printf("%d", 2*N);
}

// 预处理后
#include <stdio.h>

main()
{
printf("%d", 2*3+5 );
}
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// 此例为错误示例
#include <stdio.h>
#define N 3+5;
main()
{
printf("%d", 2*N);
}

// 预处理后,这种情况是错的,不能这么写
#include <stdio.h>

main()
{
printf("%d", 2*3+5; );
}
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#include <stdio.h>
#define PRINT printf("*");
main()
{ PRINT
}

// 预处理后
#include <stdio.h>

main()
{ printf("*");
}

头文件

预处理后会将头文件替换掉

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#include <头文件名.h>
#include "头文件名.h"

c源程序 -> 预处理 -> 编译 -> 运行

第六章 数组

一维数组

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// 定义数组的长度
int a[5];

// 数组也是变量,必须先定义,后使用,不能与其他变量名、数组名重名

// 定义时赋初值
int x[5] = {1,2,3,4,5};

// 常用编程套路,数组与循环结合
for(i=0; i<元素个数; i++)
对a[i]的操作

一维数组的运用

已知10名同学的考试成绩,请编程统计及格人数,并计算10名同学成绩的平均分。

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#inlcude <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define N 5

int main()
{
float b[N] = {58.0, 69.0, 92.1, 33.3, 50.1, 66.5, 12.5, 63.4, 68.4, 10.1}, sum, avg;
int i, pass;
sum = 0; pass=0;
for(i=0; i<N; i++)
{
sum += b[i];
if(b[i]>= 60)
pass++;
}
avg = sum / N;

printf("通过考试人数为: %d\n", pass);
printf("平均分数为: %5.1f", avg);
}
1
printf("%5.1f", fa);

5表示输出数字长度为五位

1表示输出数字的小数后1位

注意

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int a[5];int i=3;
a[i]=1; 引用数组时,下标可以是常量
int x[i]; 定义数组时不能用变量表示元素个数
a[i++]=2; a[3]=2;之后i由3变为4
下标必须为整数
不能一次引用整个数组

一位数组的初始化

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int a[5] = {5, 10};
// 如果数组长度多于初始化值得时候,数组中未赋值的元素将默认赋值为0,相当于
int a[5] = {5, 10, 0, 0, 0};

// 对字符型数组,后面元素自动赋'\0'实质上仍是赋值0
char s[4] = {'a', 'b'};

// 数组初始化另一种写法,C会自动计算数组长度
int a[] = {1,2,3,4,5};
// 相当于
int a[5] = {1,2,3,4,5};

程序例

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1. 编程删除数组b中下标为2的元素
b[5] = {99, 60, 75, 86, 92};
修改后
b[5] = {99, 60, 86, 92, 92};
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2. 编程在数组b中的下标为2的元素之前,插入新元素100
b[10] = {99, 60, 75, 86, 92};
修改后
b[10] = {99, 60, 100, 75, 86, 92};
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3. 选择排序,将数组b从小到大排序
b[5] = {99, 60, 75, 86, 92};
排序后
b[5] = {60, 75, 86, 92. 99};

二维数组

二维数组又为特殊的一维数组,它的每个元素又是一维数组

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二维数组的定义
数组类型 数组名[行数][列数]
int a[2][3];
int型的变量名为a的数组,23

二维数组在内存中的存储形式

硬件存储器(内存)是连续的和线性的,二维表形式的二维数组在内存中是线性存储和按行排列

注意

任何情况下,都不能省略列数(即不能省略第二个[] 内的数);

在能判断出行数时,可省略行数(即可省略第一个[]内的数);

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int a[2][3];
a = {1,2,3,4,5}
// 只有定义时赋初值才能用 ={} 的形式,故上述写法错误

第五章 循环结构

You are more powerful than any other person.

你比任何人都强大。

程序的三种基本结构

顺序结构

选择结构

循环结构

while语句

先判断后执行,表达式为真,

注意:如果表达式的值一直为真,没有改变,并且没有break;,则会陷入死循环

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while(表达式)
{
语句
}

do-while

先执行后判断

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do{
语句
}while(表达式);

// 注意:do-while的while号后有分号。

for

for 语句中的3个表达式均可省略,但;不可省略。

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for(表达式1; 表达式2; 表达式3)
{
语句
}

// 可以看成
for(循环变量赋初值; 循环条件; 循环变量增量)
{
语句
}

执行顺序

[括号内为循环]

表达式1 -> 表达式2 -> [语句 -> 表达式2 -> 表达式3 ->]

for循环内还可以使用逗号表达式

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int sum, i;
for(sum=0, i=0; i<100; sum+=i, i++)
{
语句
}

循环嵌套

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#include <stdio.h>

int main()
{
int i,j;
for(i=1; i<=2; i++)
{
for(j=1; j<=3; j++)
{
printf("*");
}
printf("\n");
}
}

break和continue

break:跳出整个循环。

continue :结束本次循环,转到循环的开始判断是否执行下一次循环。

穷举法

穷举法也成为了枚举法,将在此范围内的所有可能情况逐一验证,知道全部情况验证完毕。

素数

输入一个数,判断其是否为素数

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

int main()
{
int input, i, k;
printf("请输入大于1的数\n");
scanf("%d", &input);

k = sqrt(input);

for(i=2; i<k; i++)
if(input%i == 0) break;

if(i>k)
printf("%d是素数\n", input);
else
printf("%d不是素数\n", input);
}

第四章 选择机构

Everthing ending is just a new beginning.

每次结束都是新的开始

关系运算符

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< > <= >= == !=

逻辑运算符

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&&	逻辑与(且)
两者都为真时结果才为真有一个为假,结果为假
|| 逻辑或
有一个为真,结果为真
两者都为假时,结果才为假
! 逻辑或
运算量为真时,结果为假
运算量为假时,结果为真
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// 1为真 0为假
5 > 0 1
5 < 3 0
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// 优先级 从高到低
0. ()
1. 逻辑非(!) ++ -- ~ -
2. 算术运算
* / % + -
<< >> [左右移]
3. 关系运算
< <= > >=
== !=
4. && 和 ||
&& 优先级大于 ||
5. 条件 ? :
6. 赋值运算 += -= *= ...
7. 逗号
1
2
5 && 3;
// 表达式的值为 1

条件运算符

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2
?	三目运算符
表达式1 ? 表达式2 : 表达式3

if 语句

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// 表达式值为非0,执行语句;0不执行语句
if(表达式)
{
// 执行语句
}

// if 单语句要注意(if后无大括号),只能跟一条语句
if(a>2) a = 3;

交换两个变量的值

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

switch 语句

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switch(表达式)
{
case 表达式1:
语句1;
break;
case 表达式2:
语句2;
break;
...
default:
语句n;
}

第三章 顺序结构

You only get one shot, do not miss your chance to blow.

你只有一发子弹,不要错过引爆全场的机会。

语句

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// 大括号是程序块的分界符,后不跟分号(;)
{
int a;
a = 1;
}

// 每条语句后要加分号,语句也可以也在同一行,但要用分号分割

输入输出

C语言程序的 输入/输出 都要通过库函数完成

库函数,就是“仓库“里的函数

在C语言要使用“库函数”,首先要用 #include 将一些文件包含到程序中,文件后缀一般为 .h ,称为头文件。

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#include <stdio.h>
// 或者是
#include "stdio.h"

putchar()

单字符输出

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putchar('a');

getchar()

单字符输入

1
getchar();

printf()

格式输出函数

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#include <stdio.h>

int main()
{
printf("Hello World");
}

格式字符串控全体,

数据替换百分比(%)

字符c,正数d

小数f,指数e

(o)八叉(x)u无号

字符串s要牢记

间数全宽点小数

负号表示左对齐

scanf()

格式输入函数

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scanf("格式控制字符串", 变量1的地址, 变量2的地址, ...)
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#include <stdio.h>
int main
{
int a,b,c;
printf("input a,b,c\n");
scanf("%d%d%d", &a, &b, &c);
printf("a=%d, b=%d, c=%d", a, b, c);
}

scanf, 键盘输入

后为地址,不能输出。

间数宽度,%c全读。

非格式符,麻烦用户。

函数 功能 用法举例
sqrt(x) 求x的算术平方根,x≥0 sqrt(2)
abs(x) 求x(整数)的绝对值 abs(-5)
fabs(x) 求x(实数)的绝对值 fabs(-2.5)
log(x) 求自然对数ln(x) log(2)
exp(x) 求ex的值 exp(2)
pow(x,y) 求xy的值,注意x^y是“按位异或”不是求xy pow(2, 3)
sin(x) 求x的正弦值,x单位为弧度 sin(30*3.14/180)
cos(x) 求x的余弦值,x单位为弧度 cos(3.14)
tan(x) 求x的正切值,x单位为弧度 tan(1.3)
asin(x) 求sin-1(x)的值(弧度),-1≤x≤1 asin(1)
acos(x) 求cos-1(x)的值(弧度),-1≤x≤1 acos(0)
atan(x) 求tan-1(x)的值(弧度) atan(-82.24)

第一章 概述

Good things are worth the wait.

美好的事物都值得等待。

标识符

命名规则:

标识符名很简单,字母数字下划线。

字母区分大小写,非数打头非关键。

常量

程序运行过程中值不会变化的成为常量。

C语言编译过程

C语言源程序 -> 目标程序 -> 可执行程序

进制

二进制转换十进制

十进制转换二进制

第二章 数据类型运算符和表达式

整形常量

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7
// 十进制
a = 10;
// 八进制
a = 012;
// 十六进制
a = 0xA;
// 不允许写为二进制形式。

整型常量表示法,十进制数直接打。

数前添零进制八,十六进制再加叉。

数值类型

整型类型

int, short int, long int, long long int

类型 类型 备注
short 整数型 2个字节
long 长整型 4个字节
signed 有符号型 可以保存负数的整型变量(signed可省略)
unsigned 无符号型 可保存正数和0,但不能保存负数的整型变量
signed short int a 有符号短整型 2字节,-32768 ~ 32767
int 整数型 4个字节

浮点类型(也称为实型)

float, double, 双精度浮点型

根据精度不同,克表示数据范围不同,根据实际情况选用。

类型 类型 备注
float 单精度型 4个字节,最大7位有效数字
double 双精度型 8个字节,最大15位有效数字
小数形式
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float f;
f = 12.;
f = .36;
f = 1.0;

// 可以省略正数部分的0
// 也可以省略小数末尾的0
// 但必须有小数点。
指数形式
1
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5
// E(或e)代表 x10
2.1E5 == 2.1 * pow(10,5);
-0.8E-2 = -0.8 * pow(10, -2);
...
// E(e)后面必须是正数,前后两边紧相连

整型变量和实型变量

整型变量:只能保存整数,不能保存实数。(例如:int)

实型变量:只能保存实数,不能保存正数。(例如:float, double)

常量后缀

L(或l)

整数后加为长整型(long),实数后加为长双精度型(long double)

1
0L, 12L, 1.2L

U(或u)

只能加在整数后,表示常量为无符号型,不能表示负数。

1
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0U, 6U

// 也可既用L又用U
12LU, 6LU
F(或f)

表示常量为单精度型,加在整数后,则此数不为整数。

1
1.23f, 356F

字符类型

单引号包裹的一个字符,称为字符常量。

单引号内必须为英文,只能有一个字符,每个字符常量占一个字节(8个bit位),单引号是定界符不属于字符内容。

ASCII码

标准ASCII码0~127,字符和整数是混用的,字符可边做对应的ASCII码

ASCII码 详情
0~31, 127 控制字符(不可显示)
32 空格字符
48~57 数字’0’~’9’
65~90 ‘A’~’Z’,
97~122 ‘a’~’z’,小写字母比大写多32

转义字符 '\'

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6
\n 换行符
\a 响铃符
\t 制表符
\\ 表示 \ 字符
\' 表示 ' 字符

字符串

末尾 \0 表示字符串结束

字符常量 字符串常量
引号 单引号 双引号
字符个数 只能占一个字符 可含0~多个字符
能否将值赋值给char型变量 可以 不可以
有无对应变量 有字符型变量 无字符型变量
占用内存字符数 一律一个字节 字符串字符数(长度)+1

算数运算符

优先级:

先乘除,后加减

* / %优先级相同,高于 + -

1
+ - * / %

自动类型转换

表达式的类型:

两个运算量类型一致时,与两个运算量的类型一致。

两个运算量类型不一致时,表达式的类型与其中较高类型运算量的类型一致(较低类型自动转换为高类型再运算)

1
2
char -> int -> float -> double
特殊:所有浮点数必然转换为 double 再运算(即使两个 float 型量的运算也会先转换为 double

取整数的个、十、百、千…

1
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10
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14
int a;
a = 123456;
// 个位
a%10;

// 十位
(a/10)%10

// 百位
(a/100)%10

...

// 取最高位时,a/100000 ,只会有一位数,不%10 也可以

习题

  1. 一个数位78378 取它的所有千位和百位
  2. 水仙花

赋值运算符

= 赋值运算符优先级再C语言中排倒数第二位

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9
int n;
n = 8;
n += n *= n - 2;
// 拆分运算
n += n *= 6;
n += 48;
n = n + 48;
n = 96;
// 所以表达式的值为 96,表达式求值后的n的值为 96

自增和自减

i++

单目运算符 优先级很高,仅次于括号()

只能用于变量

i++ 计算后会修改i 自身的值

i++++i 的区别

++在先,先加后用;

++在后,后加先用;

--在先,先减后用;

--在后,后减先用;

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int a=1, b;
b = 5 - a++;
// 计算后,b=4 a=2

int a=1, b;
b = 5 - ++a;
// 计算后,b=3 a=2

逗号运算符和逗号表达式

逗号运算符优先级最低(倒数第一),顺序自左到右

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// 运算符
int x=1, y=2, z;
z = (x++, y++);
z = 3;

// 表达式亦相同

位运算

2个条件

数据必须转换为二进制才能进行

只能对整型数据和字符型数据进行

按位与 & 和逻辑 && 不同

按位与 &

按位或 |

按位异或 ^

性质:

任何数与他的本身按位异或,结果都为0

a^k^k = a,可根据这个性质对数据加密

按位求反 ~

~是单目运算符,将数据转换为二进制后,将个二进制位反过来,0变1,1变0

左移 << 右移 >>

左移 <<

<<左边的数的各二进制整体左移若干位,由 <<右边的数指定移动的位数。移出的位将被舍弃。

一个数左移i位,相当于乘以2的i次方

1
2
3
3 << 4
// 相当于
3 * (2*2*2*2)
右移

>>左边的数的各二进制整体右移若干位,由 >>右边的数指定移动的位数。移出的位将被舍弃。

一个数左移i位,相当于乘以2的i次方

1
2
3
15 >> 2
// 相当于
15 / (2*2)

空类型

void

派生类型

  1. 指针类型 *
  2. 数组类型 []
  3. 结构体类型 struct
  4. 共同体类型 union
  5. 函数类型

Visual Stdio 快捷键

注释: Ctrl + K, Ctrl + C

取消注释:Ctrl + K , Ctrl + U

区别就是一个长一个短。皮一下,很开心。

注意:

substr 官方不推荐不使用

substring是全小写,没有按照驼峰命名法来。方法都是不改变原字符串,调用方法后返回一个新字符串。

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  • 本文无亮点,观看需谨慎。

  • 最后想说,先去翻翻官方文档,再看第三方的,毕竟,官方的才正宗。

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